Таблицы пуэ: ПУЭ Раздел 1 => Таблица 1.3.5. допустимый длительный ток для проводов с резиновой и поливинилхлоридной изоляцией с алюминиевыми жилами….

Содержание

Допустимые длительные токи для неизолированных проводов и шин | ПУЭ 7 | Библиотека

  • 13 декабря 2006 г. в 18:44
  • 2695055
  • Поделиться

  • Пожаловаться

Раздел 1. Общие правила

Глава 1.3. Выбор проводников по нагреву, экономической плотности тока и по условиям короны

Допустимые длительные токи для неизолированных проводов и шин

1.3.22. Допустимые длительные токи для неизолированных проводов и окрашенных шин приведены в табл.

1.3.29-1.3.35. Они приняты из расчета допустимой температуры их нагрева +70 °С при температуре воздуха +25 °С.

Для полых алюминиевых проводов марок ПА500 и ПА600 допустимый длительный ток следует принимать:

Марка провода

ПА500

Па6000

Ток, А

1340

1680

1.3.23. При расположении шин прямоугольного сечения плашмя токи, приведенные в табл. 1.3.33, должны быть уменьшены на 5% для шин с шириной полос до 60 мм и на 8% для шин с шириной полос более 60 мм.

1.3.24. При выборе шин больших сечений необходимо выбирать наиболее экономичные по условиям пропускной способности конструктивные решения, обеспечивающие наименьшие добавочные потери от поверхностного эффекта и эффекта близости и наилучшие условия охлаждения (уменьшение количества полос в пакете, рациональная конструкция пакета, применение профильных шин и т.п.).

Таблица 1.3.29. Допустимый длительный ток для неизолированных проводов по ГОСТ 839-80

Номинальное сечение, мм2

Сечение (алюминий/сталь), мм2

Ток, А, для проводов марок

АС, АСКС, АСК, АСКП

М

А и АКП

М

А и АКП

вне помещений

внутри помещений

вне помещений

внутри помещений

10

10/1,8

84

53

95

60

16

16/2,7

111

79

133

105

102

75

25

25/4,2

142

109

183

136

137

106

35

35/6,2

175

135

223

170

173

130

50

50/8

210

165

275

215

219

165

70

70/11

265

210

337

265

268

210

95

95/16

330

260

422

320

341

255

120/19

390

313

485

375

395

300

120/27

375

150/19

450

365

570

440

465

355

120

150/24

450

365

150

150/34

450

185

185/24

520

430

650

500

540

410

185/29

510

425

185/43

515

240

240/32

605

505

760

590

685

490

240/39

610

505

240/56

610

300

300/39

710

600

880

680

740

570

300/48

690

585

300/66

680

330

330/27

730

400

400/22

830

713

1050

815

895

690

400/51

825

705

400/64

860

500

500/27

960

830

980

820

500/64

945

815

600

600/72

1050

920

1100

955

700

700/86

1180

1040

Таблица 1.3.30. Допустимый длительный ток для шин круглого и трубчатого сечений

Диаметр, мм

Круглые шины

Медные трубы

Алюминиевые трубы

Стальные трубы

Ток *, А

Внутренний и наружный диаметры, мм

Ток, А

Внутренний и наружный диаметры, мм

Ток, А

Условный проход, мм

Толщина стенки, мм

Наружный диаметр, мм

Переменный ток, А

медные

алюминиевые

без разреза

с продольным разрезом

6

155/155

120/120

12/15

340

13/16

295

8

2,8

13,5

75

7

195/195

150/150

14/18

460

17/20

345

10

2,8

17,0

90

8

235/235

180/180

16/20

505

18/22

425

15

3,2

21.3

118

10

320/320

245/245

18/22

555

27/30

500

20

3,2

26,8

145

12

415/415

320/320

20/24

600

26/30

575

25

4,0

33,5

180

14

505/505

390/390

22/26

650

25/30

640

32

4,0

42,3

220

15

565/565

435/435

25/30

830

36/40

765

40

4,0

48,0

255

16

610/615

475/475

29/34

925

35/40

850

50

4,5

60,0

320

18

720/725

560/560

35/40

1100

40/45

935

65

4,5

75,5

390

19

780/785

605/610

40/45

1200

45/50

1040

80

4,5

88,5

455

20

835/840

650/655

45/50

1330

50/55

1150

100

5,0

114

670

770

21

900/905

695/700

49/55

1580

54/60

1340

125

5,5

140

800

890

22

955/965

740/745

53/60

1860

64/70

1545

150

5,5

165

900

1000

25

1140/1165

885/900

62/70

2295

74/80

1770

27

1270/1290

980/1000

72/80

2610

72/80

2035

28

1325/1360

1025/1050

75/85

3070

75/85

2400

30

1450/1490

1120/1155

90/95

2460

90/95

1925

35

1770/1865

1370/1450

95/100

3060

90/100

2840

38

1960/2100

1510/1620

40

2080/2260

1610/1750

42

2200/2430

1700/1870

45

2380/2670

1850/2060

* В числителе приведены нагрузки при переменном токе, в знаменателе — при постоянном.

Таблица 1.3.31. Допустимый длительный ток для шин прямоугольного сечения

Размеры, мм

Медные шины

Алюминиевые шины

Стальные шины

Ток *, А, при количестве полос на полюс или фазу

Размеры, мм

Ток *, А

1

2

3

4

1

2

3

4

15х3

210

165

16х2,5

55/70

20х3

275

215

20х2,5

60/90

25х3

340

265

25х2,5

75/110

30х4

475

365/370

20х3

65/100

40х4

625

–/1090

480

–/855

25х3

80/120

40х5

700/705

–/1250

540/545

–/965

30х3

95/140

50х5

860/870

–/1525

–/1895

665/670

–/1180

–/1470

40х3

125/190

50х6

955/960

–/1700

–/2145

740/745

–/1315

–/1655

50х3

155/230

60х6

1125/1145

1740/1990

2240/2495

870/880

1350/1555

1720/1940

60х3

185/280

80х6

1480/1510

2110/2630

2720/3220

1150/1170

1630/2055

2100/2460

70х3

215/320

100х6

1810/1875

2470/3245

3170/3940

1425/1455

1935/2515

2500/3040

75х3

230/345

60х8

1320/1345

2160/2485

2790/3020

1025/1040

1680/1840

2180/2330

80х3

245/365

80х8

1690/1755

2620/3095

3370/3850

1320/1355

2040/2400

2620/2975

90х3

275/410

100х8

2080/2180

3060/3810

3930/4690

1625/1690

2390/2945

3050/3620

100х3

305/460

120х8

2400/2600

3400/4400

4340/5600

1900/2040

2650/3350

3380/4250

20х4

70/115

60х10

1475/1525

2560/2725

3300/3530

1155/1180

2010/2110

2650/2720

22х4

75/125

80х10

1900/1990

3100/3510

3990/4450

1480/1540

2410/2735

3100/3440

25х4

85/140

100х10

2310/2470

3610/4325

4650/5385

5300/6060

1820/1910

2860/3350

3650/4160

4150/4400

30х4

100/165

120х10

2650/2950

4100/5000

5200/6250

5900/6800

2070/2300

3200/3900

4100/4860

4650/5200

40х4

130/220

50х4

165/270

60х4

195/325

70х4

225/375

80х4

260/430

90х4

290/480

100х4

325/535

* В числителе приведены значения переменного тока, в знаменателе — постоянного.

Таблица 1.3.32. Допустимый длительный ток для неизолированных бронзовых и сталебронзовых проводов

Провод

Марка провода

Ток *, А

Бронзовый

Б-50

215

Б-70

265

Б-95

330

Б-120

380

Б-150

430

Б-185

500

Б-240

600

Б-300

700

Сталебронзовый

БС-185

515

БС-240

640

БС-300

750

БС-400

890

БС-500

980

* Токи даны для бронзы с удельным сопротивлением ρ20=0,03 Ом•мм2/м.

Таблица 1.3.33. Допустимый длительный ток для неизолированных стальных проводов

Марка провода

Ток, А

Марка провода

Ток, А

ПСО-3

23

ПС-25

60

ПСО-3,5

26

ПС-35

75

ПСО-4

30

ПС-50

90

ПСО-5

35

ПС-70

125

ПС-95

135

Таблица 1.3.34. Допустимый длительный ток для четырехполосных шин с расположением полос но сторонам квадрата («полый пакет»)

Размеры, мм

Поперечное сечение четырехполосной шины, мм2

Ток, А, на пакет шин

h

b

h1

H

медных

алюминиевых

80

8

140

157

2560

5750

4550

80

10

144

160

3200

6400

5100

100

8

160

185

3200

7000

5550

100

10

164

188

4000

7700

6200

120

10

184

216

4800

9050

7300

Таблица 1.3.35. Допустимый длительный ток для шин коробчатого сечения

Размеры, мм

Поперечное сечение одной шины, мм2

Ток, А, на две шины

a

b

c

r

медные

алюминиевые

75

35

4

6

520

2730

75

35

5,5

6

695

3250

2670

100

45

4,5

8

775

3620

2820

100

45

6

8

1010

4300

3500

125

55

6,5

10

1370

5500

4640

150

65

7

10

1785

7000

5650

175

80

8

12

2440

8550

6430

200

90

10

14

3435

9900

7550

200

90

12

16

4040

10500

8830

225

105

12,5

16

4880

12500

10300

250

115

12,5

16

5450

10800

×
  • ВКонтакте
  • Однокласники
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • Pinterest

Почему разные токи в ПУЭ и ГОСТ?

Важнейшая тема при проектировании электроснабжения – выбор кабелей по расчетному току. Я уже не раз касался данной темы и многие знают мою позицию, кто-то согласен, кто-то нет, однако, сегодня мне хочется копнуть немного глубже…
А все началось с этого:

В общем, я решил проверить слова Александра Шалыгина. Кстати, должен сказать, что я очень признателен Александру за его ответы на спорные ответы по проектированию, однако, порой я с ним не согласен.
Есть у меня статья: По какому нормативному документу необходимо выбирать сечение кабеля?
В ней я недавно разместил ответ Шалыгина по выбору кабелей.

В вопросе и ответе упоминают лишь ПУЭ и ГОСТ Р 50571.5.52-2011, ни слова не сказано про ГОСТ 31996-2012.

ГОСТ 31996-2012 – это ведь документ, которому должна соответствовать кабельная продукция. Есть еще другие документы, но мы их не будем касаться, т.к. проверять будем на примере кабеля с ПВХ изоляцией.

Должен сказать, что ответ его был опубликован в 2017г, после того как вышел ГОСТ 31996-2012.

Основная мысль в том, что в разных документах приводятся разные значения токов из-за разных температур воздуха, земли, а также удельного сопротивления земли.

ТНПА Темп. жил Темп. воздуха Темп. земли Удельное сопротивление земли, К*м/Вт
ПУЭ +65 +25 +15 1,2
ГОСТ Р 50571.5.52-2011 +70 +30 +20 2,5
ГОСТ 31996-2012 +70 +25 +15 1,2

Первое что бросается в глаза, так это то, что в ПУЭ и ГОСТ 31996-2012 приняты одни и те же температуры воздуха, земли и удельного сопротивления земли. Следовательно, в этих документах должны быть одни и те же длительно допустимые токи.

В вопросе речь идет о кабеле АПвБШвнг 4×120. При этом ток определяют по таблице 1.3.7 ПУЭ. В ПУЭ вообще нет таблицы для кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена.

АПвБШвнг 4×120 — кабель силовой с изоляцией из сшитого полиэтилена, с броней, пониженной пожароопасности.

Чтобы сделать наш эксперимент более чистым, заменим кабель АПвБШвнг 4×120 на АВБбШв 4×120 и посмотрим токи в  разных документах при прокладке в земле.

ТНПА Допустимый ток АВБбШв-4×120 в земле, А
ПУЭ (таблица 1.3.7) 295*0,92=271,4
ГОСТ Р 50571.5.52-2011 (таблица В.52.4) 169
ГОСТ 31996-2012 (таблица 21) 244*0,93=226,92

Если у нас формулы одни и те же, то почему в ПУЭ и ГОСТ 31996-2012 представлены разные токи? Почему у нас токи не совпали до третьего знака?

271,4-226,92=44,48А – а это около 16%.

Поскольку в ПУЭ и ГОСТ Р 50571.5.52-2011 токи приведены для разных условий, то давайте попытаемся привести токи к одним и тем же условиям.

1 Посчитаем допустимый ток кабеля АВБбШв-4×120 при прокладке в земле при температуре земли +15 градусах и удельном сопротивлении 1,2 К*м/Вт по ГОСТ Р 50571.5.52-2011.

Согласно таблице В.52.16 методом интерполяции определим поправочный коэффициент для удельного сопротивления 1,2 К*м/Вт:

Удельного сопротивления 1,2 К*м/Вт

169*1,412=238,6А – ток с учетом удельного сопротивления земли 1,2 К*м/Вт.

Однако, температуру земли мы должны принять +15 градусов. Согласно таблице В.52.15 – поправочный коэффициент 1,05. Единственный нюанс в том, что  этот коэффициент для прокладки кабелей в трубах в земле. На мой взгляд, при прокладке непосредственно в земле мы должны принимать этот же коэффициент.

238,6*1,05=250,5А – ток с учетом температуры земли +15 градусов.

271,4-250,5=20,9А – а это около 8%.

2 Посчитаем допустимый ток кабеля АВБбШв-4×120 при прокладке в земле при температуре земли +20 градусах и удельном сопротивлении 2,5 К*м/Вт по ПУЭ.
Согласно таблице 1.3.23 методом интерполяции определим поправочный коэффициент:

Удельном сопротивлении 2,5 К*м/Вт

271,4*0,81=219,8А – ток с учетом удельного сопротивления земли 2,5 К*м/Вт.

Согласно таблице 1.3.3 – поправочный коэффициент 0,95 при температуре земли +20 градусов.

219,8А*0,95=208,8А – ток с учетом температуры земли +20 градусов.

208,8-169=39,8А – а это около 19%.

Что я этим хотел показать?

Если привести все документы к одним условиям, то в ПУЭ и ГОСТ Р 50571.5.52-2011 представлены более высокие допустимые токи для кабелей и отличаются от ГОСТ 31996-2012, тем самым можно манипулировать разными документами при обосновании сечения кабеля.

На практике редко обращают внимание на температуру воздуха, земли, а также на удельное сопротивление земли. Возможно, где-то на севере либо в жарких тропиках к этому нужно относиться серьезнее.

Я вам категорически не советую использовать ПУЭ при выборе сечения кабеля, особенно при прокладке кабелей в земле.

Если кабели выбирать по ГОСТ Р 50571.5.52-2011, то сети у нас получаются более защищенными. Зачастую у нас не известны значения удельного сопротивления земли, поэтому можно воспользоваться рекомендациями Шалыгина.

В идеале нужно знать удельное сопротивления земли, чтобы правильно выбрать кабель, если речь идет о прокладке кабелей в земле. При этом вы должны понимать, что не так просто увеличить сечение кабеля. Для проектировщика это просто цифра, а для заказчика  — деньги, с которыми он не очень торопится расставаться.

Практически всегда я выбираю кабели по ГОСТ 31996-2012, тем более что в РБ ГОСТ Р 50571.5.52-2011 не действует =)

Нормативные документы для определения допустимого тока кабелей:

1 Правила устройства электроустановок.

2 ГОСТ Р 50571.5.52-2011 (Выбор и монтаж электрооборудования. Электропроводки).

3 ГОСТ 31996-2012 (Кабели силовые с пластмассовой изоляцией на номинальное напряжение 0,66, 1 и 3кВ).

P.S. Надеюсь ничего не напутал =)

Письмо от 21.07.2014 № 10-00-12/1188 (РОСТЕХНАДЗОР)

О внесении изменений в Правила устройства электроустановок

Выбор того, каким документом руководствоваться (ГОСТ или ПУЭ) зависит от конкретной ситуации.
Одновременно сообщаем, что необходимость применения вышеуказанных документов в конкретных условиях определяется проектировщиком, который несет ответственность за ненадлежащее составление технической документации, включая недостатки в ходе строительства, а также в процессе эксплуатации объекта (ст. 761 Гражданского кодекса).

Советую почитать:

Вы можете пролистать до конца и оставить комментарий. Уведомления сейчас отключены.

Длительно допустимые токи кабелей ПУЭ – Tokzamer

Выбираем сечение кабеля по току с помощью таблиц ПУЭ и ГОСТ, особенности расчетов

Используя таблицу ПУЭ можно правильно выбрать сечение кабеля по току. Так, например если кабель будет меньшего сечения, то это может привести к преждевременному выходу из строя всей системы проводки или порче включённого оборудования. Так же неправильный выбор толщины кабеля может стать причиной пожара, который произойдёт из-за плавления изоляции провода при его перегреве из-за высокой мощности.

При обратном процессе, когда толщина кабеля будет взята со значительным запасом по мощности, может произойти лишняя трата денег для приобретения более дорогостоящего провода.

Как показывает практика, в большинстве случаев выбирать сечение кабеля по току следует исходя из показателя его плотности.

Таблицы ПУЭ и ГОСТ

Плотность тока

При проведении выбора сечения провода необходимо знать некоторые показатели. Так, например величина плотности тока в таком материале как медь составляет от 6 до 10 А/мм2. Такой показатель является результатом многолетних наработок специалистов и принимается исходя из основных правил регламентирующих устройство электрических установок.

В первом случае при плотности в шесть единиц предусмотрена работа электрической сети в длительном рабочем режиме. Если же показатель составляет десять единиц, то следует понимать, что работа сети возможна не длительное время во время периодических коротких включений.

Поэтому производить выбор толщины необходимо именно по данному допустимому показателю.

Приведенные выше данные соответствуют медному кабелю. Во многих электрических сетях до сих пор применяются и алюминиевые провода. При этом медный кабель в сравнении с последним типом провода имеет свои неоспоримые преимущества.

К таковым можно отнести следующее:

  1. Медный кабель обладает намного большей мягкостью и в тоже время показатель его прочности выше.
  2. Изделия, изготовленные из меди более длительное время не подвержены процессам окисления.
  3. Пожалуй, самым главным показателем медного кабеля есть его более высокая степень проводимости, а значит и лучший показатель по плотности тока и мощности.

К самому главному недостатку такого кабеля можно отнести более высокую цену на него.

Показатель плотности тока для алюминиевого провода находится в диапазоне от четырёх до шести А/мм2. Поэтому его можно применять в менее ответственных сооружениях. Так же данный тип проводки активно применялся в прошлом веке при строительстве жилых домов.

Проведение расчетов сечения по току

При расчете рабочего показателя толщины кабеля, необходимо знать какой ток будет протекать по сети данного помещения. Например, в самой обычной квартире необходимо суммировать мощность всех электрических приборов, которые подключаются к сети.

В качестве примера для расчета можно привести стандартную таблицу потребляемой мощности основными бытовыми приборами, использующимися в обычной квартире.

Исходя и суммарной мощности, производится расчет тока, который будет течь по кабелям сети.

В этой формуле Р означает общую мощность, измеряемую в Ваттах, К1 – коэффициент, который определяет одновременную работу всех бытовых приборов (его величина обычно равняется 0,75) и U – напряжение в домашней сети равное обычно 220 Вольтам.

Данный показатель расчета тока поможет сделать оценку нужного сечения для общей сети. При этом необходимо так же учитывать и рабочую плотность тока.

Такой расчет можно принимать как приблизительный выбор. При этом более точные показатели могут быть получены с использованием выбора из специальной таблицы ПУЭ. Такая таблица ПУЭ является элементом специальных правил устройства электрических установок.

Ниже приведен пример таблицы ПУЭ, по которой возможно производить выбор сечения.

Как видно такая таблица ПУЭ кроме зависимости сечений от показателя по току ещё предусматривает и учёт материала, из которого изготавливаются провода, а так же и его расположение. Кроме этого в таблице регламентируется количество жил и величина напряжения, которая может быть как 220, так и 380 Вольт.

Расчет по току с применением дополнительных параметров

При расчете сечения на основе тока с использованием таблицы ПУЭ можно пользоваться и дополнительными параметрами.

Например, есть возможность учитывать диаметр жилы. Поэтому при определении сечения жилы применяют специальное оборудование под названием микрометр. На основе его данных определяется толщина каждой жилы. Потом с использованием значений ранее полученных токов и специальной таблицы производится окончательный выбор величины сечения жилы провода.

Если же кабель состоит из нескольких жил, то следует произвести замер одной из них и посчитать её сечение. После этого для нахождения окончательного значения толщины, показатель, полученный для одной жилы, умножается на их количество в проводе.

Полученное таким образом с использованием расчетов и таблицы ПУЭ значение сечения кабеля позволит создать в доме или квартире проводку, которая будет служить хозяевам на протяжении довольно долгого периода времени без возникновения аварийных или внештатных ситуаций.

Почему разные токи в ПУЭ и ГОСТ?

Важнейшая тема при проектировании электроснабжения – выбор кабелей по расчетному току. Я уже не раз касался данной темы и многие знают мою позицию, кто-то согласен, кто-то нет, однако, сегодня мне хочется копнуть немного глубже…
А все началось с этого:

В общем, я решил проверить слова Александра Шалыгина. Кстати, должен сказать, что я очень признателен Александру за его ответы на спорные ответы по проектированию, однако, порой я с ним не согласен.
Есть у меня статья: По какому нормативному документу необходимо выбирать сечение кабеля?
В ней я недавно разместил ответ Шалыгина по выбору кабелей.

В вопросе и ответе упоминают лишь ПУЭ и ГОСТ Р 50571.5.52-2011, ни слова не сказано про ГОСТ 31996-2012.

ГОСТ 31996-2012 – это ведь документ, которому должна соответствовать кабельная продукция. Есть еще другие документы, но мы их не будем касаться, т.к. проверять будем на примере кабеля с ПВХ изоляцией.

Должен сказать, что ответ его был опубликован в 2017г, после того как вышел ГОСТ 31996-2012.

Основная мысль в том, что в разных документах приводятся разные значения токов из-за разных температур воздуха, земли, а также удельного сопротивления земли.

ТНПА Темп. жил Темп. воздуха Темп. земли Удельное сопротивление земли, К*м/Вт
ПУЭ +65 +25 +15 1,2
ГОСТ Р 50571.5.52-2011 +70 +30 +20 2,5
ГОСТ 31996-2012 +70 +25 +15 1,2

Первое что бросается в глаза, так это то, что в ПУЭ и ГОСТ 31996-2012 приняты одни и те же температуры воздуха, земли и удельного сопротивления земли. Следовательно, в этих документах должны быть одни и те же длительно допустимые токи.

В вопросе речь идет о кабеле АПвБШвнг 4×120. При этом ток определяют по таблице 1.3.7 ПУЭ. В ПУЭ вообще нет таблицы для кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена.

Чтобы сделать наш эксперимент более чистым, заменим кабель АПвБШвнг 4×120 на АВБбШв 4×120 и посмотрим токи в разных документах при прокладке в земле.

ТНПА Допустимый ток АВБбШв-4×120 в земле, А
ПУЭ (таблица 1.3.7) 295*0,92=271,4
ГОСТ Р 50571.5.52-2011 (таблица В.52.4) 169
ГОСТ 31996-2012 (таблица 21) 244*0,93=226,92

Если у нас формулы одни и те же, то почему в ПУЭ и ГОСТ 31996-2012 представлены разные токи? Почему у нас токи не совпали до третьего знака?

271,4-226,92=44,48А – а это около 16%.

Поскольку в ПУЭ и ГОСТ Р 50571.5.52-2011 токи приведены для разных условий, то давайте попытаемся привести токи к одним и тем же условиям.

1 Посчитаем допустимый ток кабеля АВБбШв-4×120 при прокладке в земле при температуре земли +15 градусах и удельном сопротивлении 1,2 К*м/Вт по ГОСТ Р 50571.5.52-2011.

Согласно таблице В.52.16 методом интерполяции определим поправочный коэффициент для удельного сопротивления 1,2 К*м/Вт:

Удельного сопротивления 1,2 К*м/Вт

169*1,412=238,6А – ток с учетом удельного сопротивления земли 1,2 К*м/Вт.

Однако, температуру земли мы должны принять +15 градусов. Согласно таблице В.52.15 – поправочный коэффициент 1,05. Единственный нюанс в том, что этот коэффициент для прокладки кабелей в трубах в земле. На мой взгляд, при прокладке непосредственно в земле мы должны принимать этот же коэффициент.

238,6*1,05=250,5А – ток с учетом температуры земли +15 градусов.

271,4-250,5=20,9А – а это около 8%.

2 Посчитаем допустимый ток кабеля АВБбШв-4×120 при прокладке в земле при температуре земли +20 градусах и удельном сопротивлении 2,5 К*м/Вт по ПУЭ.
Согласно таблице 1.3.23 методом интерполяции определим поправочный коэффициент:

Удельном сопротивлении 2,5 К*м/Вт

271,4*0,81=219,8А – ток с учетом удельного сопротивления земли 2,5 К*м/Вт.

Согласно таблице 1.3.3 – поправочный коэффициент 0,95 при температуре земли +20 градусов.

219,8А*0,95=208,8А – ток с учетом температуры земли +20 градусов.

208,8-169=39,8А – а это около 19%.

Что я этим хотел показать?

Если привести все документы к одним условиям, то в ПУЭ и ГОСТ Р 50571.5.52-2011 представлены более высокие допустимые токи для кабелей и отличаются от ГОСТ 31996-2012, тем самым можно манипулировать разными документами при обосновании сечения кабеля.

На практике редко обращают внимание на температуру воздуха, земли, а также на удельное сопротивление земли. Возможно, где-то на севере либо в жарких тропиках к этому нужно относиться серьезнее.

Я вам категорически не советую использовать ПУЭ при выборе сечения кабеля, особенно при прокладке кабелей в земле.

Если кабели выбирать по ГОСТ Р 50571.5.52-2011, то сети у нас получаются более защищенными. Зачастую у нас не известны значения удельного сопротивления земли, поэтому можно воспользоваться рекомендациями Шалыгина.

В идеале нужно знать удельное сопротивления земли, чтобы правильно выбрать кабель, если речь идет о прокладке кабелей в земле. При этом вы должны понимать, что не так просто увеличить сечение кабеля. Для проектировщика это просто цифра, а для заказчика — деньги, с которыми он не очень торопится расставаться.

Практически всегда я выбираю кабели по ГОСТ 31996-2012, тем более что в РБ ГОСТ Р 50571.5.52-2011 не действует =)

1 Правила устройства электроустановок.

2 ГОСТ Р 50571.5.52-2011 (Выбор и монтаж электрооборудования. Электропроводки).

3 ГОСТ 31996-2012 (Кабели силовые с пластмассовой изоляцией на номинальное напряжение 0,66, 1 и 3кВ).

P.S. Надеюсь ничего не напутал =)

Письмо от 21.07.2014 № 10-00-12/1188 (РОСТЕХНАДЗОР)

О внесении изменений в Правила устройства электроустановок

Выбор того, каким документом руководствоваться (ГОСТ или ПУЭ) зависит от конкретной ситуации.
Одновременно сообщаем, что необходимость применения вышеуказанных документов в конкретных условиях определяется проектировщиком, который несет ответственность за ненадлежащее составление технической документации, включая недостатки в ходе строительства, а также в процессе эксплуатации объекта (ст. 761 Гражданского кодекса).

Длительно допустимые токи кабелей ПУЭ

Таблицы из ПУЭ 1.3.4 и 1.3.5 знакомы уже многим и разжеваны сотни раз на разных форумах профессиональными электриками. В эту дискуссию хочу внести свою лепту и я. Ниже я описываю свое мнение как нужно правильно пользоваться данными таблицами. Там вы найдете ссылки и выдержки на соответствующие пункты ПУЭ, мои расчеты и примеры. Если вы еще не знаете как правильно выбирать сечение кабеля и как пользоваться этими таблицами, то вам нужно обязательно прочитать эту статью.

Вот они эти заветные таблицы ПУЭ.

Таблица 1.3.4. предназначена для выбора проводов с медными жилами.

Таблица 1.3.5. предназначена для выбора проводов с алюминиевыми жилами.

Посмотрели их внимательно? Теперь давайте подумаем, почему для кабеля одного и того же сечения допустимый длительный ток может быть разным. Например, для сечения 2,5мм 2 он может быть 21А, 25А, 27А или 30А. Видите какой разброс, аж в целых 7 ампер. Из этих таблиц мы видим, что величина длительного номинального тока зависит от способа прокладки проводов. Но какая может быть разница от того если мы кабель заштукатурили в стену, проложили в кабель-канале или в землю закопали? Сопротивление же этого кабеля не может измениться от его способа прокладки. Сопротивление это параметр, который может повлиять на величину номинального тока. Когда мы увеличиваем сечение кабеля мы тупо уменьшаем его сопротивление, поэтому по более толстому проводу может протекать более высокий ток.

Итак, давайте во всем этом мы с вами вместе разберемся. Для этого открываем ПУЭ и смотрим пункт 1.3.2. Тут сказано, что все провода должны удовлетворять только требованиям предельно допустимого нагрева. Это означает, что ограничения по току выбираются исходя из нагрева токопроводящих жил, то есть при выборе сечения нам нужно исключить только перегрев кабелей.

Оказывается, что от способа прокладки кабеля зависит его естественное охлаждение. Если мы прокладываем провод открыто, то он лучше охлаждается, чем если мы его проложим в кабель-канале. Если мы кабель закопаем в землю, то он еще лучше будет охлаждаться и соответственно меньше греться, поэтому по нему допускается протекание более высокого длительного номинального тока.

Листаем ПУЭ дальше и смотрим пункт 1.3.10. Тут сказано, что все номинальные токи, указанные в таблице, рассчитаны исходя из температуры жил +65С 0 , окружающего воздуха +25С 0 и земли +15С 0 . Таким образом получается, если на улице теплая погода +25С 0 , а мы проложили кабель сечением 2,5мм2 открыто и по нему протекает ток величиной 30А, то температура его жил должна быть +65С 0 . Вы представляете себе эту температуру? Ее даже не сможет выдержать ваша рука. Конечно для изоляции может эта температура и нормальная, но признаюсь честно, что я не хочу чтобы у меня дома жилы кабелей имели температуру +65С 0 .

Делаем вывод что, если кабель имеет хорошее охлаждение, то для того чтобы его жилу нагреть до критической температуры необходимо, чтобы по нему протекал больший ток. Поэтому в таблицах ПУЭ 1.3.4 и 1.3.5 присутствует разброс по величине номинального тока в зависимости от способа прокладки, т.е. от условий его охлаждения.

Теперь давайте разберем, что означает в столбцах таблиц прокладка кабеля в одной трубе и т.д. В том же пункте ПУЭ 1.3.10. написана следующая фраза:.

При определении количества проводов, прокладываемых в одной трубе (или жил многожильного проводника), нулевой рабочий проводник четырехпроводной системы трехфазного тока, а также заземляющие и нулевые защитные проводники в расчет не принимаются.

Я ее понимаю так, что при подсчете количества проводов при использовании многожильных кабелей, нулевые защитные проводники в расчет не принимаются. Также если сеть 3-х фазная, то здесь еще не принимается в расчет нулевой рабочий проводник N.

Поэтому получаем, что когда мы используем 3-х жильный кабель у себя дома, то у него не учитывается нулевой защитный проводник. Для такого кабеля нужно смотреть столбец в таблице для «одного двухжильного». Если вы дома используете 5-ти жильный кабель для подключения 3-х фазной нагрузки, то у него уже не учитываются две жилы — это нулевой защитный и нулевой рабочий проводники. Для такого кабеля нужно смотреть в таблице столбец как для «одного трехжильного».

Нулевой защитный проводник в расчет не принимается, так как по нему не протекает ток, он соответственно не греется и не оказывает теплового влияния на свои соседние жилы. В трехфазном кабеле протекает ток в трех жилах, которые греют друг друга и поэтому жилы этого кабеля нагреваются до температуры +65С 0 при меньшем токе, чем однофазный кабель.

Также если вы прокладываете провода в кабель-каналах (коробах) или пучками на лотках, то в таблицах ПУЭ это понимается как прокладка в одной трубе.

Вот вроде бы и разобрались с этими волшебными таблицами из ПУЭ )))

Теперь давайте всю полученную информацию подытожим. Для примера я возьму самый распространенный кабель в домах — это 3х2,5. Данный кабель 3-х жильный и поэтому мы у него не считаем третью жилу. Если мы его прокладываем не открыто, а в чем-нибудь (в коробе и т.д.), то значение длительного номинального тока нужно выбирать из столбца «для прокладки в одной трубе одного двухжильного». Для сечения 2,5 мм 2 мы получает 25А. В принципе мы его можем защитить автоматическим выключателем на 25А, что многие и делают. Когда данный автомат сработает из-за перегрузки, то кабель будет иметь температуру выше +65С 0 . Лично я не хочу, чтобы кабели у меня дома могли нагреваться до такой высокой температуры. Вот из каких соображений:

  1. Автомат срабатывает от перегрузки при токе превышающем его номинал более чем на 13%, т.е 25Ах1,13=28,25А. Этот ток уже будет завышенным для кабеля сечением 2,5мм2 и соответственно жилы кабеля нагреются больше чем на +65С 0 .
  2. Современный кабель имеет заниженное сечение, чем заявлено на его изоляции. Если взять кабель сечением 2,5мм 2 , то реальное его сечение может оказаться 2,3мм 2 , а то и меньше. Это наша действительность. Вы сейчас уже не сможете найти в продаже кабель соответствующий заявленному сечению. Если на нем будет написано ГОСТ, то уже с большой уверенностью я могу сказать, что его сечение будет меньше на 0,1-0,2 мм 2 . Я делаю такой вывод, так как нами уже измерено множество кабелей и разных производителей, на которых написано ГОСТ.

Исходя из вышесказанного лично я всегда буду защищать кабель сечением 2,5мм 2 , автоматическим выключателем номиналом 16А. Это позволит сделать запас по току 25-16=9А. Этот запас может снизить риски перегрева кабеля из-за задержки срабатывания автомата, из-за заниженного сечения и не позволит жилам кабеля нагреться до температуры +65С 0 . С выбором номиналов автоматических выключателей для других сечений я поступаю аналогичным способом. Я и вам советую придерживаться такого мнения при выборе пары автомат + кабель.

Если вы не согласны с моим мнением, то пожалуйста выскажете это в комментариях. Нам всем будет полезно найти правильное решение в этом нелегком выборе )))

Длительно-допустимый ток кабеля

Длительно-допустимый ток кабеля обозначает параметры токов, при которых наблюдается пиковый подъем температуры до своего максимума. На изменении данной характеристики больше всего влияет эксплуатационный режим, сечение токопроводника и наружные условия в плане влажности и температуры. Эти колебания происходят под воздействием данных факторов.
Содержание:

Причины нагрева кабеля

Для любой сети, проектируемой для бытового использования или на крупном промышленном объекте, обязательно потребуется грамотно рассчитать сечение кабельно-проводниковых элементов. Корректно выполнить данную работу поможет знание причин изменения температуры в проводниках.

Физическая природа такого явления, как электрический ток, заключается в четко направленном перемещении заряженных частиц, происходящем под влиянием электрополя. В рабочем процессе электроны вынуждены преодолевать существующие в кристаллической решетке внутренние связи на молекулярном уровне. Из-за этого наблюдается образование значительного количества тепловой энергии.

Как и у любого другого явления, есть как негативные, так и положительные аспекты подобного свойства. В различных устройствах, к примеру, утюгах, чайниках, печах, такой эффект положен в основу конструкции. А вот минусом становится угроза разрушения изоляции, что грозит поломкой и даже воспламенением техники. Каждая такая ситуация – это превышение установленного лимита длительной токовой нагрузкой.

К чрезмерному перегреву приводит:

  • небрежный выбор параметров сечения. Перед подключением кабеля к прибору нужно убедиться в наличии запаса мощности кабеля порядка 30-40% к номинальному рабочему значению потребления;
  • плохое качество контактов обязательно послужит причиной нагрева и может закончиться возгоранием. Устранить опасность нередко можно своевременной профилактикой в виде подтягивания в местах соединения;

  • использование скрутки для алюминиевых и медных жил недопустимо. Следует воспользоваться клеммниками.

Получить корректные данные требуемого сечения можно делением суммы номинальных мощностей потребителей энергии на показатель напряжения. После этого не составит труда определиться с сечением, используя таблицы.

Расчет длительно допустимого тока кабеля

Избежать слишком большого повышения температуры можно только при грамотном выборе кабеля. Нужный рабочий режим обеспечивает оптимальное сечение проводника.

Для выполнения данного условия особую важность имеют два критерия – потеря в пределах нормы напряжения и допускаемая величина нагревания. Первый параметр сказывается на состоянии воздушных коммуникаций, а второй – на магистралях под землей.

Важно учитывать, сила тока Ip была сопоставима с аналогичной величиной по нагреву Iд. Таким образом обеспечивается соответствие конкретного показателя температуры проводника, протекающему в нем определенное время, любому току. Последний параметр представляет собой рассматриваемую нами величину.

В ходе расчета длительно допустимого тока кабеля принимается во внимание наибольшая положительная температура наружной среды. Базовое значение характеристики последнего значения в таблицах ПУЭ для установок в помещениях и на улице берется в пределах 250°С, и для подземной прокладки не менее 70-80 см – 150 градусов.

Важный нюанс – намного быстрее и проще воспользоваться таблицами допустимых значений, чем формулами. Подобный метод будет оптимальным при потребности уточнить приспособленность кабеля к воздействию на участке цепи номинальной нагрузки.

Условия теплоотдачи

Данный процесс протекает с максимальной эффективностью при находящемся во влажной среде кабеле. На параметры большое влияние имеют структура почвы и содержание в ней влаги.

Наиболее корректные результаты получаются при точном определении состава грунта с уточнением его показателей сопротивления при помощи специальных таблиц. При необходимости уменьшить теплоотдачу делается изменение структуры засыпки и ее трамбовка. К примеру, глина обладает большей теплопроводностью, чем гравий и песок. Из этого следует, что вместо камней и шлака гораздо целесообразнее воспользоваться суглинком и похожим материалами.

Минимальные значение токовых нагрузок применяются в ситуациях с расположением проводников в кабель-каналах и других вариантах воздушных линий. Оптимальным методом для нормальной эксплуатации будет расчет для работы и обычном длительном режиме, и в аварийном. Кабеля ПВХ могут выдержать короткое замыкание с допустимой температурой в 1200°С, а с бумажным слоем изоляции – до 2000 градусов.

Существует обратная пропорциональная зависимость между температурным сопротивлением проводника и показателями теплоемкости наружной среды. При этом есть разница в условиях охлаждения изолированных и не имеющих оболочки проводов.

Во время расчета важно предусмотреть снижение длительности токовой нагрузки в каждой линии при нахождении в общей траншее сразу нескольких кабелей.

Длительно допустимый ток по ПУЭ

Особая система правил разработана для обеспечения безопасности в ходе всех мероприятий, касающихся электроэнергии. Последнее 7-е издание ПУЭ предусматривает регламент всех рабочих процессов, условия монтажа, профилактического обслуживания, ремонта и обеспечения безопасности персонала. Подробно описаны требования по допустимому длительному току для множества вариантов с разным сечением, используемым металлом, видом кабеля, способом укладки.

Все документы по безопасности находятся в 3-ей главе в разделе№1. Здесь рассмотрены все значения допустимого тока в таблицах 3. 1. 7. 4 – 3. 1. 7. 11.

Более наглядно можно понять все нюансы нормативов ПУЭ при построении стандартной таблицы с выполнением выделения подсетей и вычислением для них по отдельности наибольшего значения тока и мощности.

Таблица длительно допустимых токов для кабелей

Всегда следует помнить о порядке значимости определенных критериев при определении параметров сечения. Обычно следует определяться в такой последовательности:

  1. Основные технические характеристики и тип линии.
  2. Номинальная мощность рабочей нагрузки.
  3. Особенности тока.
  4. Планируемые к установке аппараты защиты.
  5. Подбор с учетом вышеуказанных факторов проводки.

Есть таблица, где указаны длительно допустимые токи для медных кабелей в изделиях с изоляционным слоем ПВХ, а также с другими видами покрытия.

На практике нередко отдается предпочтение алюминию, как более дешевому варианту монтажа. Для подобных случаев производится свой расчет, который определяет допустимый длительный ток для алюминиевого кабеля с необходимым уровнем параметров точности.

Вся изложенная в ПУЭ информация стала основой для составления таблиц для с множеством различных вариантов подбора нужных токопроводников, используемых для видео- и звуковых устройств, образцов с повышенной устойчивостью к возгораниям, кабелей речевого оповещения, стационарных линий на бытовых и промышленных объектах.

Длительно допустимые токи кабелей согласно ПУЭ

В процессе постройки дома в любом случае будет монтироваться проводка. В этот период нужно особенно тщательно выбирать сечение проводов и максимальную необходимую мощность, которую они могут выдерживать. Для этого учитываются приблизительные данные обо всех потребителях электричества, приборах (начиная от кухонной, бытовой техники, заканчивая электрическим отоплением). В этих целях полагаются на длительно допустимые токи кабелей ПУЭ.

  • Общая информация
  • Расчёт по формуле
  • Допустимая плотность
  • Рекомендации по обустройству

Общая информация

Внутрення часть кабеля, по которой транспортируется ток, изготавливается из металла. Именно эту часть ещё называют сечением кабеля. В качестве единиц измерения используют квадратные миллиметры. В зависимости от сечения кабеля он будет способен пропускать напряжение определённой мощности. Ток, как известно, приводит к выделению тепла.

Эти температуры можно разделить на три разновидности:

  • изоляция останется целой при прохождении тока по кабелю;
  • изоляция расплавится, но внутренняя часть (металлическая) останется невредимой;
  • металл расплавится от такой температуры.

Допуск может получить кабель только в первом варианте. Если изоляция при определённом уровне тока плавится, использовать такие провода нельзя. Также стоит отметить, что с уменьшением сечения провода будет возрастать его сопротивление, в связи с этим напряжение в кабеле будет падать. Но с другой стороны, увеличение сечения приводит к большой массе самого провода и его стоимости.

Если говорить о материалах, из которых изготавливается внутренняя часть кабеля, то в основном используют медь или алюминий. Медь более качественная и дорогая в связи с тем, что у неё более высокий уровень пропускной способности тока. Медь и алюминий имеют разные характеристики и физические свойства. Это важно учитывать, поскольку при одинаковом диаметре провода материалы будут выдерживать разные нагрузки.

Расчёт по формуле

Зная необходимую формулу, даже начинающий мастер без соответствующего опыта работы сможет определить необходимое сечение кабеля. Именно это значение нужно высчитывать, поскольку существуют кабели с одной жилой, двумя и более. То есть если изделие двужильное, то нужно учитывать общую площадь сечения двух жил. Преимуществом многожильных кабелей является то, что они более стойкие, гибкие. Они не «боятся» изломов при выполнении монтажных работ. В основном производители для изготовления такого варианта используют медь.

Для определения допустимого тока для медных проводов или алюминиевых одножильного типа можно применять такую формулу: S = число пи * d 2 / 4 = 0.785 d 2 . При этом S — это площадь в квадратных миллиметрах, а d — диаметр.

Для того чтобы рассчитать допустимый ток для алюминиевых проводов или с использованием любого другого материала, применяется формула: S = 0.785 * n * d 2 . S — площадь, d — диаметр, n — число жил.

Диаметр провода можно определить с помощью микрометра или штангенциркуля, предварительно сняв изоляцию. Таким образом, можно сделать выбор сечения кабеля по току. Таблице ПУЭ такие расчёты будут отвечать.

Допустимая плотность

Плотность определить ещё проще. Для этого достаточно число ампер разделить на сечение. От этого показателя также будет зависеть очень много. В первую очередь плотность отвечает за стабильность работы электросети. Проводку можно разделить на два типа:

  • открытую;
  • закрытую.

Характерными особенностями открытой является лучшая плотность тока за счёт большой теплоотдачи. Закрытую необходимо покупать с поправкой в меньшую сторону, поскольку это может вызвать перегрев, короткое замыкание и даже пожар.

Расчёты тепла — довольно сложный процесс. На практике исходят из максимально допустимой температуры самого слабого элемента конструкции. Таким образом, максимально допустимая плотность тока — это величина, при которой пользоваться проводкой будет безопасно. При этом стоит учитывать и максимальную температуру окружающей среды.

Плотность меди в открытой проводке составляет 5 А/мм2, а закрытой 4 А/мм2. Плотность алюминия в открытой проводке 3.5 А/мм2, а в закрытой 3 А/мм2. В основном современные провода имеют изоляцию, сделанную из ПВХ или полиэтилена. Они допускают нагрев максимум до 90 градусов.

Также стоит разобраться с определением терминов открытая и закрытая проводка. Первый вариант всегда располагается в открытом пространстве. Прикрепляется к стене хомутами, может быть скреплена с тросом или быть натянутой по воздуху от стены до стены. Закрытая может находиться в лотках, трубах, быть замурованной в стене или под штукатуркой. Закрытой будет считаться проводка, если она находится в распределительных коробах или щитках. Её минусом можно считать меньшую степень охлаждения.

Рекомендации по обустройству

Обустройство и монтаж проводки, кроме других навыков, требует умений и общего понимания проектирования. При этом, если имеются довольно хорошие навыки в электромонтаже, хорошую электросеть не сделать. Бывают случаи, когда люди путают проектирование с оформлением какой-либо разрешающей документации в государственных органах.

Самый простой проект можно составить с помощью карандаша и листка бумаги. Для начала следует нарисовать приблизительный план всего помещения. Он необязательно должен быть пропорциональный, поскольку это только образец. Дальше следует прикинуть расположение всех будущих розеток. Нужно также узнать мощность всех потребителей электричества в доме: утюги, чайники, любые другие кухонные приборы, различная бытовая техника, лампочки и тому подобное.

Затем нужно определить, в каких помещениях будет большая нагрузка на электросеть, а в каких маленькая. Как правило, самым большим потребителем электричества в доме является кухня, так как там имеется множество различной бытовой техники. Кроме этого, на кухне иногда размещают и стиральную машину, что создаёт ещё более высокую степень нагрузки. Такой план позволит выбрать оптимальное сечение кабелей для каждого помещения.

При правильных подсчётах можно существенно сэкономить деньги на сечении проводки. Подсчитав нужное сечение, необходимо сложить весь требуемый метраж и получить общую стоимость такого оборудования. Каждая комната должна иметь свою линию и автоматический выключатель. В щитке их можно так и подписать «кухня», «спальня» и так далее. Если будет перепад напряжения, то автоматический предохранитель сработает и самостоятельно выключит подачу электричества.

Кроме этого, такой подход позволяет, к примеру, чинить розетку в спальне, предварительно выключив линию, а на кухне можно заниматься обычными делами, поскольку там подача электричества будет осуществляться.

В сырых помещениях нужно использовать проводку с двойной изоляцией. Рекомендуется покупать современные розетки и выключатели, основанные на европейском стандарте безопасности с применением заземления. При этом его ещё нужно правильно подключать. Одножильные медные провода лучше сильно не сгибать (небольшой угол допустим), поскольку это может привести к излому. Закрытые провода в шахтах и каналах должны лежать ровно. Но стоит отметить, что их нельзя зажимать, а в канале они должны размещаться свободно.

Устанавливая розетки и выключатели, следует оставлять несколько лишних сантиметров для страховки. При расчёте допустимого размера кабеля этот параметр также учитывается. Монтируя кабель, нужно обратить внимание на острые углы, которые могут повредить изоляцию провода, и удалить их. Затягивать клеммы при подключении необходимо особенно тщательно. Одножильные варианты нужно затягивать два раза. Это связано с их особенностью осадки, из-за чего со временем соединения ослабляются сами по себе.

Медные и алюминиевые провода несовместимы между собой по своим химическим характеристикам, то есть соединять их между собой нельзя. Если возникла особая потребность в этом, то нужно использовать специальные соединители, оцинкованные шайбы или клемы. Место, в котором они будут состыковываться, должно быть сухим.

Согласно общепринятым правилам, фазные провода (плюс) должны быть белого или коричневого цвета. Минус (заземление) — жёлто-зелёный цвет. Соблюдение расцветки повысит безопасность электросети в несколько раз.

В проекте любой комнаты, начиная от кухни и заканчивая спальней, очень важно правильно выбрать сечение кабеля по току. ПУЭ — основные нормы, на которые следует обращать внимание. Правильный выбор оборудования обеспечит хороший уровень пожаробезопасности.

rx-it.ru — Электромонтаж, ИТ-технологии в Тольятти

Расчет мощности трехфазного автомата

Для расчета мощности номинала трехфазного автомата необходимо суммировать всю мощность электроприборов, которые будут подключены через него.
Например, нагрузка по фазам одинакова:
L1 5000 W + L2 5000 kW + L3 5000W = 15000 W

Полученные ваты переводим в киловатты:
15000 W / 1000 = 15 kW

Полученное число умножаем на 1,52 и получаем рабочий ток А.
15 kW * 1,52 = 22,8 А.

Номинальный ток автомата должен быть больше рабочего. В нашем случае рабочий ток 22,8 А, поэтому мы выбираем автомат 25 А.
Номинал автоматов по току: 6, 10, 16, 20, 25, 32, 40, 50, 63, 80, 100.

Уточняем сечение жил кабеля на соответствие нагрузке здесь.

Данная формула справедлива при одинаковой нагрузке по трем фазам. Если потребление по одной из фаз значительно больше, то номинал автомата подбирается по мощности этой фазы:
Например, нагрузка по фазам: L1 5000 W; L2 4000 W; L3 6000 W.

Ваты переводим в киловатты для чего 6000 W / 1000 = 6 kW.

Теперь определяем рабочий ток по этой фазе 6 kW * 4,55 = 27,3 А.

Номинальный ток автомата должен быть больше рабочего в нашем случае рабочий ток 27,3 А мы выбираем автомат 32 А.

В приведенных формулах 1,52 и 4,55 – коэффициенты пропорциональности для напряжений 380 В и 220 В.

Как перевести Вт в кВт/ч или сколько потребляет лампочка?

Ватт — единица мощности, киловатт/час — единица работы.

Допустим, лампочка 100-ваттная, горит 24 часа в сутки.

Cперва переведите ватты в киловатты [1 кВт = 1 000 Вт] (100 Вт = 0,1 кВт)
В час она съедает 100 вт/часов / 1000 = 0,1 кВт/ч
За сутки она наработает 24*0,1 = 2,4 квт/ч

Ещё пример, если одна лампочка мощностью 60 Вт висит в подъезде и работает круглосуточно, а вторая, мощностью 100 Вт освещает туалет и задействована примерно 1 час в сутки, то за месяц счетчик «накрутит»:
0,06*24*30 + 0,1*1*30 = 43,2 + 3 = 46,2 (квт ч).

end faq

Таблица сечения кабеля по мощности и току ПУЭ

В Правилах Устройства Электроустановок (Издание 7) приведены таблицы допустимых длительных токов для различных проводов и кабелей.

Здесь я приведу только таблицу 1.3.4, относительно данных для проводов и шнуров с резиновой и поливинилхлоридной изоляцией с медными жилами.

На что надо обратить внимание в этом разделе ПУЭ!

При определении количества проводов, прокладываемых в одной трубе (или жил многожильного проводника), нулевой рабочий проводник четырехпроводной системы трехфазного тока, а также заземляющие и нулевые защитные проводники в расчет не принимаются.  

То есть правый столбец таблицы  относится не к кабелю однофазной сети, например 3х2,5 (L, PE, N), а к передаче трехфазного тока по кабелю, например 4х2,5 или 5х2,5 (L1, L2, L3, N или L1, L2, L3, N, PE).


Однако, на практике каждая кабельная линия защищается по нижеследующей таблице:

Сечение токопроводяще жилы мм2 Номинал автоматического выключателя, Ампер Мощность однофазной сети, кВт Мощность трехфазной сети, кВт
0,75 1.3
1,5 10  2,2 6,6
2,5 16  3,5 10,5
4 25  5,5 16,5
6 32  7 21,1
10 40 8,8 26,4
10 50 11 33
16 63 13,8 41,5
25 80 17,6 52,8
35 100 22 66

Что необходимо знать.
1. Автоматический выключатель срабатывает только при значительной перегрузке от указанного номинала в 1,13-1,45 раз.
2. Автоматическим выключателем защищают не электроприборы, а кабельную линию.
3. Чем больше проводников в пучке, тем сильнее они греются и соответственно по ним можно передать меньший ток.

Как определить сечение провода? Правила выбора, таблицы, советы.

При замене электропроводки в квартире своими руками у многих возникает вопрос: «Как определить сечение провода или кабеля?»

Чаще всего граждан интересует сечение проводов или кабелей, которые нужно проложить от этажа (подъезда) до электрощита квартиры, либо от опоры ВЛ к подъездной панели (ВРУ) коттеджа или дома. Не менее часто мне задают вопросы об определении сечения проводов и кабелей для групповых нагрузок или трехфазных двигателей.

Действительно, вопрос выбора сечения проводов и кабелей очень серьезный, так как при недостаточном сечении в проводнике будет большая плотность тока и провод начнет перегреваться, тем самым разрушив изоляцию провода. Вот пример неправильного сечения провода для вывода. Посмотрите, что к этому привело.

Если мы хотим использовать проволоку большего сечения, то нужно выбирать ее рационально.

Для определения сечения провода или кабеля воспользуемся таблицами ПУЭ (таблицы 1.3.4 — 1.3.11), в которых указаны длительно допустимые токи для медных и алюминиевых проводов (кабелей, шнуров) различных типов изоляции (ПВХ, резина) и оболочек (ПВХ, свинец, нитрит, резина).

Петров Василий Александрович

Электромонтер 6 разряда, ООО «Петроэнергоспецмонтаж», 18 лет стажа

Задать вопрос

Специально для вас из приведенных выше таблиц ПУЭ я составил общую таблицу, по которой вы легко можете определить сечение трех-, четырех- и пятижильных проводов и кабелей на однофазные (220В) и трех- фазные (380В) нагрузки. Вам просто нужно знать ток нагрузки или ее мощность.

Примечание: в этой таблице мощность рассчитана при cosφ = 1.

На веревках я не остановился, так как они редко используются при установке и замене электропроводки. Долговременные допустимые токи для SIP-кабелей можно найти в ГОСТ 31946-2012 (исключен из ГОСТ Р 52373-2005), таблица 10.

Кстати, хочу воспользоваться случаем, чтобы напомнить вам, что запрещено использовать кабели марки ПУНП и АПУНП (перейдите по ссылке и прочтите о них всю правду). Примеры несоответствия этих веток заявленному разделу приводятся не только мной, но и посетителями сайта.

Как определить сечение вводного провода (кабеля) для квартиры или частного дома?

Номинал входного выключателя необходимо согласовать с энергоснабжающей организацией. Самостоятельно менять его номинал запрещено, поскольку это влияет на избирательность срабатывания защитных устройств, установленных в силовой цепи в ВРУ или ТП, а также на назначенную мощность для конкретной квартиры или дома.

Смирнов Константин Юрьевич

Мастер участка электросетей, ООО «Петроэнергоспецмонтаж»

Задать вопрос

Номинал вводной машины можно узнать в энергоснабжающей организации или в выданных технических условиях (ТУ) на подключение к сетям.

Предположим, по ТУ назначенная мощность для частного дома составляет 5 (кВт) однофазной мощности 220 (В), а номинал вводной машины должен быть 25 (А).

Как пользоваться таблицей?

Все очень просто. В зависимости от типа проводки (в воздухе или на земле), материала проводов и напряжения мы выбираем такое сечение, чтобы допустимый постоянный ток кабеля превышал номинальную мощность входной машины.

Кабель ввода в дом планируем сделать с трехжильным медным знаком ВВГнг и проложить открыто. Получается, что его сечение должно быть не менее 4 кв. Мм, т.е необходимо приобрести кабель ВВГнг (3х4).

Но здесь рекомендую вспомнить такое понятие, как «условный ток отключения» автомата. Подробнее об этом в статье Времятоковые характеристики машин. Получается, что автомат с номинальным током 25 (А) имеет «ток условного отключения» 1,45 · 25 = 36,25 (А). При таком токе холодная машина отключится примерно через 60 минут (1 час). Это значит, что при выборе сечения силового кабеля это необходимо учитывать.

Белухин Сергей Геннадьевич

Электромеханик 4 разряда ООО «Петроэнергоспецмонтаж»

Задать вопрос

В моем примере кабель с поперечным сечением 4 мм2 имеет постоянный ток 35 (А), а «условный ток отключения» — 36,25 (А). В принципе, разница между ними небольшая — можно и так оставить. Но я бы порекомендовал использовать входной кабель сечением 6 мм2 с номинальным постоянным током 42 (А).

Как определить сечение кабеля или провода для розеточных линий?

Каждое электрическое устройство имеет свою установленную мощность и указывается в паспорте или на наклейке. Единица измерения — ватт (Вт).

Допустим, нам нужно выбрать линию питания для стиральной машины мощностью 2,4 (кВт). Кабель планируем сделать с трехжильным медным марки ВВГнг и спрятать. Получается, что его сечение должно быть не менее 1,5 мм квадрата, т.е необходимо приобрести кабель ВВГнг (3х1,5).

Если к этой розетке подключена только стиральная машина, можно оставить кабель ВВГнг выбранным (3х1,5). Этот кабель необходимо защитить автоматом с номинальным током 10 (А).

Но я считаю нецелесообразным использовать розетку только для одной стиральной машины. Скорее всего, вы захотите взять с собой фен, электрическую бритву или утюг. Поэтому для всех выходных линий рекомендую проложить медный кабель сечением 2,5 квадратных метра и защитить линию автоматом на 16 (А).

 Как определить сечение провода (кабеля) для трехфазного двигателя?

Возьмем другой пример. Допустим, у нас на даче имеется трехфазный асинхронный двигатель типа АИР71А4У2 мощностью 550 (Вт), обмотки которого соединены звездой на напряжение 380 (В). Для этого нам нужно выбрать и определить сечение силового кабеля.

Соблюдайте номинальный ток двигателя при соединении звездой, указанный на паспортной табличке. Это 1,6 (А).

Если на корпусе двигателя нет этикетки, данные можно найти в справочных таблицах.

Планируем купить медный силовой кабель, проложим в воздухе. Ищем соответствующие строки в моей таблице и находим нужный раздел.

Получаем 1,5 кв мм.

Сечение силового кабеля двигателя также видно по его мощности. Все то же самое.

В статье Расчет сечения кабеля (провода) я подробно описал, как рассчитать сечение с помощью программы Электрик. А еще рекомендую прочитать статью о том, как определить сечение кабеля по диаметру.

После определения сечения необходимо перейти к выбору марки проводов и кабелей.

PS Надеюсь, я вам объяснил материал и теперь вы сможете самостоятельно определить сечение провода или кабеля.

Если статья была вам полезна, поделитесь ею с друзьями:

Как правильно выбрать сечения кабеля по току: таблица ПУЭ

Диаметр кабеля по току определяется через величину допустимого нагрева, учитывая нормальный и аварийный режимы эксплуатации электроустановки, а также неравномерное распределение токов на линиях. Более подробно о ПУЭ сечение кабеля по току, критериях выбора геометрических характеристик проводника и показателях длительного предельного электротока провода рассказывается ниже.

Критерии выбора

Существует несколько основных принципов, по которым подбирается площадь поперечного среза кабеля, что помогает обеспечить подачу электроэнергии потребителям. В список основных критериев входят такие свойства, как нормативный показатель расчетного тока на линиях по соответствующей таблице, способ прокладки, проводниковый материал и температурные условия при эксплуатации установок.

Сечение кабеля

Среди второстепенных критериев, помогающих подобрать оптимальное сечение кабеля, можно выделить следующие свойства и требования:

  • Допустимый габарит сечения, определяемый для токовой проходимости без перегрева металлического сердечника;
  • Исключение опасности падения электронапряжения провода с подобранным диаметром ниже нормативных значений;
  • Соблюдение механической прочности и надежности кабеля посредством выбора минимальной площади сечения и качества материала изоляционного слоя. Соблюдая это требование, можно поддерживать оптимальный показатель мощности и обеспечить безопасность электрификации.

Обратите внимание! Допустимое значение нагрева проводника – 60 градусов, и данного показателя необходимо придерживаться, чтобы предотвратить преждевременный износ изоляции, для чего требуется применять только провода с достаточным для прохождения тока сечениями. При перегреве провода гарантировать надежность контакта в местах присоединения к электрическим приборам невозможно, из-за чего возникает опасность возникновения аварийных ситуаций, например, выгорания проводки, после которой придётся править всю ЭЦ.

Таким образом, для того, чтобы выбрать оптимальный диаметр проводника по току, необходимо иметь навыки и опыт в корректном использовании нормативной информации, о предельных токовых нагрузках.

Список критериев

Какой длительно допустимый электроток проводника в соответствии с Правилами Устройства Электроустановок

Для надёжности и безопасности эксплуатации электроустановок к их монтажу предъявляются высокие требования. Любой профессионал знает, что все работы по кабельной прокладке, выбору проводников по длительно допустимому току и сбору цепей, должны быть строго регламентированы правилами устройства электроустановок, сокращённо – ПУЭ.

Предельный длительно допустимый электроток проводника в поливинилхлоридной или резиновой оболочке в соответствии с таблицей ПУЭ равен 11–830 ампер, на что пропорционально влияет габарит сечения сердечника. Предельная величина длительного тока у проводника, проложенного в кабельном канале при однорядном расположении (без наложений элементов друг на друга), следует определять, как для проводящих элементов цепи, которые проложены открыто.

Длительный электроток в коробе необходимо считать с применением понижающих коэффициентов, как для одиночных проводников, которые проложены открыто. Выбирая понижающие коэффициенты, контрольные и резервные провода считать нецелесообразно.

Предельно допустимый токовый показатель

Что представляют собой таблицы Правил Устройства Электроустановок

Показатели, отображённые в таблице, относятся к устройствам с обеспечением нулевого потенциала как через заземляющую жилу, так и без нее. Диаметры приняты из расчета предельного нагрева сердечников до 60 градусов. Определяя количество проводов, которые прокладываются в одной трубе или в едином лотке, следует учесть, что заземляющий или нулевой рабочие проводники не рассчитываются.

ПУЭ

Электротоковые нагрузки на провода, проложенные в лотках, должны быть такими же, как и для проводящих элементов цепи, проложенных в открытом исполнении, то есть, по воздуху.

Если в трубах, лотках или коробах показатель нагрузки единый, так как все элементы связаны единой цепью, то диаметр проводника следует подбирать по аналогичному с открытой прокладкой алгоритму. Однако, здесь необходимо вводить специальные коэффициенты, обеспечивающие запасы численных показателей в зависимости от геометрических характеристик и количества жил: 0,68 при 5–6 проводниках, 0,63 при 7–9 проводниковых элементах или 0,6 при 10–12 кабелях в едином лотке или канале.

Обратите внимание! Чтобы правильно рассчитать сечение и облегчить выбор проводников, отталкиваясь от показателя длительно допустимого тока и добавочных условий, следует использовать специальную онлайн-форму расчета. Токовые значения для малых диаметров проводников из меди, представленные в таблице, получены по правилам экстраполяции, и их всегда можно откорректировать.

Таблица токовых нагрузок к сечению медных кабелей

В целом, кабельный диаметр принимается по току, в зависимости от достаточной площади сердечника, падения напряжения и площади поперечного среза металлического сердечника кабеля. Это необходимо для максимального обеспечения механической прочности и общей надежности проводки. Допустимый кабельный ток по ПУЭ равен от 11 до 645 ампер.

Как рассчитать PUE дата-центра?

‍Охлаждение, кондиционирование воздуха и энергия для вычислений (скорее всего, в таком порядке) являются ключевыми факторами, которые определяют текущие затраты на электроэнергию в каждом центре обработки данных . ИТ-оборудование не только дорогое в эксплуатации, но и дорогое в приобретении (не говоря уже о ИБП, генераторах, самом здании, освещении и т. Д.) И делает очень дорогостоящим строительство нового центра обработки данных или переоборудование старого центра обработки данных или перепрофилирование существующего. имущество.В традиционных центрах обработки данных с воздушным охлаждением поддержание низких уровней влажности и температуры (не говоря уже о не столь очевидных преимуществах жидкостного иммерсионного охлаждения) чрезвычайно важно для обеспечения правильной работы ИТ-оборудования.

Что такое PUE и DCiE?

Power Usage Effectiveness (PUE) и соответствующая ему эффективность инфраструктуры центра обработки данных (DCiE) были введены организацией Green Grid, некоммерческой организацией, состоящей из консорциума представителей различных дисциплин (поставщики технологий, архитекторы объектов, конечные пользователи, коммунальные предприятия и политики) которые сотрудничают с , повышают эффективность центров обработки данных .

Использование PUE в качестве измерения помогает понять, насколько эффективен центр обработки данных , и сравнить его с аналогичными центрами обработки данных в аналогичных местах или с аналогичными условиями окружающей среды, чтобы определить, есть ли области, которые можно улучшить за счет внедрения новой технологии и применения передовых методов и архитектуры. выбор.

Как рассчитать PUE и DCiE?

PUE представляет собой отношение общего количества энергии, потребляемой оборудованием компьютерного центра обработки данных, к энергии, подаваемой на вычислительное оборудование:

PUE = Общая энергия, поступающая в центр обработки данных / Энергия, используемая ИТ-оборудованием внутри центра обработки данных

DCiE — это показатель, используемый для оценки мощности или энергоэффективности центра обработки данных .DCiE представляет собой отношение общего количества энергии, потребляемой всем ИТ-оборудованием и ресурсами, ко всему энергопотреблению центра обработки данных.

DCiE = 1 / PUE

В следующей таблице приведен пример взаимосвязи PUE и DCiE (типичное значение PUE находится между 1,2 и 2,5, а DCiE обратно пропорционально значению PUE).

‍‍Чтобы быть значимым эталоном, PUE / DCiE следует измерять на регулярной основе, а также в разные дни недели и в разное время дня.Таким образом, вы сможете проверить, улучшили ли вы внесенные в ваш центр обработки данных изменения энергоэффективности (вот несколько примеров онлайн-калькулятора PUE ).

‍Переменные при определении вашего PUE

Учитывая растущие затраты на электроэнергию, большинство администраторов центров обработки данных все больше и больше сосредотачивают свое внимание на оптимизации использования энергии в своих центрах обработки данных , измеряемой с помощью PUE и DCiE.

На PUE центра обработки данных могут влиять некоторые переменные , специфичные для каждого сайта:

  • Уровень использования объекта центра обработки данных (если объект содержит много ИТ-оборудования, он будет иметь более низкие значения PUE, чем объекты, не полностью занятые ИТ-оборудованием).
  • Возраст и дизайн объекта (как правило, чем новее объект, тем эффективнее и современнее оборудование с точки зрения дизайна и, как следствие, энергопотребления).
  • Энергоэффективность ИТ-оборудования (обычно более новое ИТ-оборудование может выдерживать большие нагрузки при одновременном снижении энергопотребления).

‍Экологичная сторона ПУЭ

Недавний опрос Supermicro показывает, что все еще существует общая тенденция недооценивать реальную важность PUE для центров обработки данных :

Согласно результатам опроса, подавляющее большинство предприятий не уделяют первоочередного внимания энергопотреблению оборудования при разработке стратегии центров обработки данных, несмотря на то, что более эффективное оборудование обеспечит экономию энергии в течение всего срока его службы, снизив как совокупную стоимость владения, так и эксплуатационные расходы.

Низкий PUE имеет четкое и непосредственное значение для центров обработки данных: он указывает на то, что оператор центра обработки данных не только сокращает эксплуатационные расходы, но и помогает снизить влияние центров обработки данных на окружающую среду, делая их более экологичными, более эффективными и генерируя меньше выбросов углерода (как показано например, в новом центре обработки данных Facebook в Сингапуре).

Шаг, который, возможно, следует рассмотреть нашим друзьям из Green Grid, — это добавить положительный эффект повторного использования тепла в уравнения PUE и DCiE.

Компания

Submer создала калькулятор SmartPue Calculator, который поможет вам определить текущий PUE вашего центра обработки данных и показать вам реальные преимущества иммерсионного охлаждения Submer по сравнению с воздушным охлаждением.

Свяжитесь с нами по адресу [email protected], чтобы узнать , как Submer может помочь вам и вашему центру обработки данных достичь PUE 1,03 или выше уже сегодня.


Таблицы

— Pure

Таблица по умолчанию

Чтобы стилизовать таблицу HTML, добавьте имя класса pure-table .Этот класс добавляет к элементам таблицы отступы и границы, а также подчеркивает заголовок.

# Марка Модель Год
1 Хонда Accord 2009
2 Тойота Камри 2012
3 Hyundai Элантра 2010
  <таблица>
    
        
             # 
             Сделать 
             Модель 
             Год 
        
    
    
        
             1 
             Honda 
             Соглашение 
             2009 
        
        
             2 
             Toyota 
             Камри 
             2012 
        
        
             3 
             Hyundai 
             Элантра 
             2010 
        
    
  

Таблица с границами

Чтобы добавить горизонтальные и вертикальные границы ко всем ячейкам, добавьте имя класса с границами чистой таблицы к элементу

.

# Марка Модель Год
1 Хонда Accord 2009
2 Тойота Камри 2012
3 Hyundai Элантра 2010
  <таблица>
    
        
             # 
             Сделать 
             Модель 
             Год 
        
    
    
        
             1 
             Honda 
             Соглашение 
             2009 
        
        
             2 
             Toyota 
             Камри 
             2012 
        
        
             3 
             Hyundai 
             Элантра 
             2010 
        
    
  

Таблица с горизонтальными границами

Если вы предпочитаете только горизонтальные линии, добавьте имя класса pure-table-horizontal в элемент

.

# Марка Модель Год
1 Хонда Accord 2009
2 Тойота Камри 2012
3 Hyundai Элантра 2010
  <таблица>
    
        
             # 
             Сделать 
             Модель 
             Год 
        
    
    
        
             1 
             Honda 
             Соглашение 
             2009 
        
        
             2 
             Toyota 
             Камри 
             2012 
        
        
             3 
             Hyundai 
             Элантра 
             2010 
        
    
  

Полосатая таблица

Большие таблицы легче анализировать визуально, если строки легко различимы.Добавление имени класса pure-table-odd к каждому другому элементу изменяет фон строки и создает эффект в стиле зебры.

Примечание: В браузерах, поддерживающих псевдоселектор CSS3 nth-child , можно использовать более простой подход. Имя класса с чередованием чистой таблицы можно добавить к элементу

, и чередование в стиле зебры произойдет автоматически.

# Марка Модель Год
1 Хонда Accord 2009
2 Тойота Камри 2012
3 Hyundai Элантра 2010
4 Форд Фокус 2008
5 Nissan Sentra 2011
6 БМВ M3 2009
7 Хонда Гражданский 2010
8 Киа Душа 2010
  <таблица>
    
        
             # 
             Сделать 
             Модель 
             Год 
        
    
    
        
             1 
             Honda 
             Соглашение 
             2009 
        
        
             2 
             Toyota 
             Камри 
             2012 
        
        
             3 
             Hyundai 
             Элантра 
             2010 
        
        
             4 
             Форд 
             В фокусе 
             2008 
        
        
             5 
             Nissan 
             Sentra 
             2011 
        
        
             6 
             BMW 
             M3 
             2009 
        
        
             7 
             Honda 
             Гражданский 
             2010 
        
        
             8 
             Киа 
             Душа 
             2010 
        
    
  

ПУЭ | Amigo2021

Эффективность использования энергии (PUE) — это стандартное измерение, используемое для определения энергоэффективности центра обработки данных.PUE определяется путем деления мощности, поступающей в центр обработки данных, на мощность, используемую для работы компьютерной инфраструктуры в нем.

Коэффициент PUE был принят производителями устройств хранения данных как лучший способ измерения потребления. Недостатком расчета PUE является ограниченный объем измеряемых величин.

Если вы хотите получить точные данные о потребляемой мощности, вам необходимо включить всю энергию, потребляемую центром обработки данных.При использовании только определенного сегмента (хранилище) не учитывается более 2/3 потребляемой энергии.

Поскольку в этот показатель входит только часть энергии, центры обработки данных виновны в потреблении «зеленой воды». Исключение серверов и других ИТ, освещения и систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха из расчета не позволяет точно отобразить истинное использование.

В следующей таблице поясняется взаимосвязь между PUE и DCiE.Обычно значение PUE составляет от 1,2 до 2,5. В таблице ниже показано соотношение между PUE и DCiE.

Мы ни в коем случае не заменяем это измерение, мы — дополнительный компонент, который используется для достижения эффективности. Значение PUE оценивает, является ли оборудование, используемое для хранения, новым или устаревшим. Устаревшее оборудование хранения может использовать вдвое большую мощность, чем новые устройства хранения.

Центры обработки данных вынуждены снижать выбросы углерода. По оценкам, количество выбрасываемых ими парниковых газов составляет примерно 200 миллионов + метрических тонн углекислого газа в 2019 году..

Факторы, влияющие на оптимизацию энергопотребления центра обработки данных

1. Энергоэффективность вычислительного оборудования в центре обработки данных — новое оборудование потребляет меньшую мощность и справляется с более высокими рабочими нагрузками. Возраст и конструкция оборудования также напрямую определяют его энергоэффективность.

2. Отношение вычислительного оборудования к другому оборудованию — Если на объекте размещается много ИТ-оборудования по сравнению с другим оборудованием, оно будет иметь более низкий PUE и более высокий DCiE.

3. Эффективность охлаждающего оборудования. Хотя эффективность ИТ-оборудования важна для снижения PUE, отказ от охлаждения является ошибкой. Это наиболее энергоемкая задача в центре обработки данных (более 40% мощности в центре обработки данных идет на охлаждение. Таким образом, эффективность охлаждения позволит достичь большего уровня общего сокращения, чем просто хранилище или серверы.

Хотя это далеко не так. perfect PUE — это первое используемое стандартное измерение. amigodata не заменяет PUE, мы сосредоточены на том, чтобы помочь центрам обработки данных повысить эффективность за счет измеримых действий.

Проект стандарта ASHRAE определяет требуемую эффективность PUE

ASHRAE, профессиональная организация инженеров по охлаждению, работает над стандартом эффективности центров обработки данных, который может вызвать разногласия в отрасли.

Новый стандарт включает рекомендации по максимальной эффективности энергопотребления (PUE), которая должна быть достигнута центрами обработки данных в данном месте (см. Таблицу ниже), но некоторые в отрасли центров обработки данных считают, что тело является слишком предписывающим, в эхо критики, которая окружала предыдущий набег ASHRAE в этой области в 2010 году.

Обязательный PUE?

Энергетический стандарт ASHRAE 90.4 для центров обработки данных (проект опубликован здесь) уже несколько лет рассматривается Американским обществом инженеров по отоплению, охлаждению и кондиционированию воздуха (ASHRAE).

Впервые об этом было объявлено в феврале 2015 года, а теперь для комментариев доступен следующий проект.

ASHRAE является источником стандарта 90.1, который применяется к энергоэффективности в зданиях в целом и широко упоминается в строительных нормах.

Этот стандарт содержит дополнение, касающееся центров обработки данных, что вызвало разногласия из-за опасений, что он может требовать использования определенного типа охлаждающей технологии («экономайзер»), хотя ASHRAE утверждает, что инновации будут разрешены в помещениях, соответствующих стандарту.

С тех пор группа решила, что необходим отдельный стандарт строительства, и снова выразила опасения, что он будет слишком предписывающим. В частности, требование определенных значений PUE может быть непопулярным.

«Не следует использовать формальные стандарты в быстрорастущей, быстро развивающейся отрасли», — сказал Дон Бити из DLB Associates, бывший председатель Технического комитета ASHRAE 9.9 (TC9.9) по технологиям центров обработки данных, согласно отчету Рич Миллер о границах центров обработки данных.

Стандарт включает секции, покрывающие само здание; его отопление, вентиляция и кондиционирование; его электрические системы; его водяное отопление; его освещение; и другие его системы. Большинство из них просто относятся к существующим требованиям 90-х.1 стандарт, но в системах электрооборудования и отопления и вентиляции есть более подробная информация.

Внутри сектора отопления, вентиляции и кондиционирования есть два «пути соответствия». Один основан на механической составляющей нагрузки (MLC), определенной в стандарте и рассчитанной на основе технических характеристик и / или производительности оборудования для контроля микроклимата на объекте. Существует альтернатива, основанная на достижении центром обработки данных значений выше указанного PUE в зависимости от его местоположения.

Таблицы климатических зон с перечислением большинства стран доступны здесь, зоны в пределах США перечислены здесь и на карте здесь (и в других местах).Например, Сингапур будет находиться в 1А, США — в диапазоне от 1 до 8, Великобритания — в 4 и 5.

Комментарии к проекту еще открыты, их можно сделать здесь

Эффективность использования энергии (расчетные PUE) Максимум
Климатическая зона Дизайн ПУЭ
1A 1,61
2A 1,49
3A 1,41
4A 1.36
5A 1,36
6A 1,34
1,53
2B 1,45
3B 1,42
4B 1,38
5B 1,33
6B 1,33
3C 1,39
4C 1,38
5C 1.36
7 1,32
8 1,30

Консультации — Специалист по спецификациям | Эффективность использования энергии в центре обработки данных (PUE): понимание факторов влияния

Уильям Дж. Косик, PE, LEED AP, HP Critical Facilities Services, Чикаго 1 декабря 2008 г.

Если вас интересует дизайн или производительность центра обработки данных, вы, несомненно, видели коммерческие листы, официальные документы и новостные отчеты о продуктах и ​​методах повышения энергоэффективности центра обработки данных.

Метрика, которая чаще всего используется для оценки эффективности использования энергии в центре обработки данных, — это эффективность использования энергии (PUE) и обратная ей величина — эффективность инфраструктуры центра обработки данных (DCIE). PUE и DCIE сравнивают общее энергопотребление центра обработки данных с мощностью, потребляемой оборудованием информационно-коммуникационных технологий (ИКТ). Эти метрики, которые в основном основаны на объектах, вероятно, послужат основой для будущего стандарта; однако они все еще находятся в стадии разработки. Используются ли показатели преждевременно или нет, зависит от того, как они используются (т.д., для саморекламы или для поощрения обсуждения), и раскрываются ли процедуры тестирования или алгоритмы моделирования.

До тех пор, пока формальный признанный стандарт со строгим инженерно-техническим процессом оценки энергоэффективности центра обработки данных не будет разработан, представлен на общественное рассмотрение и официально принят на основе всеобщего консенсуса, публикуемые рейтинги эффективности будут по-прежнему основываться на их интерпретации. кто сообщает цифры.

Хорошая новость заключается в том, что уже существуют некоторые установленные энергетические стандарты, такие как ANSI / ASHRAE / IESNA Standard 90.1-2007, Энергетический стандарт для зданий, кроме малоэтажных жилых домов, для других областей здания, которые влияют на эффективность центра обработки данных (см. Рисунок 1). В этой статье исследуются эти взаимозависимости, позволяя проектировщикам, владельцам и лицам, принимающим решения, задавать сложные вопросы, когда они сталкиваются с проектами нового строительства или реконструкции центров обработки данных.

СТРОИТЕЛЬНЫЙ КОНВЕРТ

По сравнению с энергией, необходимой для охлаждения и питания оборудования ИКТ, энергетическое воздействие оболочки здания невелико.Однако нельзя упускать из виду важность соблюдения норм и влияние миграции влаги.

Для центров обработки данных чрезвычайно важна целостность пароизоляции здания, поскольку она защищает от утечки воздуха, вызванной силами ветра и перепада давления воздуха. Это также сводит к минимуму миграцию влаги, вызванную перепадом давления пара. Большинство охлаждающего оборудования для центров обработки данных рассчитано только на физическое охлаждение (без удаления влаги из воздуха). Более высокий, чем ожидалось, уровень влажности в центре обработки данных приведет к большему потреблению энергии и возможным эксплуатационным проблемам, вызванным чрезмерным конденсатом, образующимся на охлаждающих змеевиках в оборудовании для обработки воздуха.

СИСТЕМЫ ОВК, ОСВЕЩЕНИЯ И ЭНЕРГЕТИКИ

Стандарт 90.1 подробно рассматривает энергоэффективность систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха и освещения, включая стратегии управления, варианты экономайзера и вопросы, связанные с климатом. Однако в нем мало рекомендаций по системам распределения электроэнергии, которые применяются в центрах обработки данных. Отсутствие разработанных стандартов для ИБП и эффективности всей цепочки поставки электроэнергии (от входящего сетевого питания до отдельных элементов ИКТ-оборудования) является серьезным пробелом, который необходимо заполнить.

HVAC является крупнейшим потребителем энергии, не связанным с ИКТ, в центре обработки данных. В стандарте ASHRAE 90.1 представлены минимальные энергетические характеристики отдельных компонентов, таких как чиллеры, системы прямого расширения (DX), насосы, вентиляторы, двигатели и оборудование для отвода тепла. Чтобы соответствовать стандарту, оборудование должно соответствовать указанным параметрам энергопотребления.

Для определения энергоэффективности всего здания в 90.1 изложена процедура, которая предписывающе определяет, как энергоэффективность данного здания («предлагаемое» здание) сравнивается с рассчитанными теоретическими энергетическими характеристиками («бюджетное» здание).Этот же метод — с некоторыми дополнениями для решения проблем, связанных с проектированием и эксплуатацией центра обработки данных — можно и нужно использовать для определения бюджета PUE и DCIE для сравнительного анализа энергопотребления центра обработки данных. (Между прочим, этот метод используется для кредитной категории «Энергия и атмосфера» в рейтинговой системе LEED Совета по экологическому строительству США, поэтому, поскольку все больше центров обработки данных стремятся получить сертификат LEED, этот процесс необходимо использовать в любом случае.)

СТРАТЕГИИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ И КОНТРОЛЯ ЗДАНИЯ

Это область, где существующие энергетические стандарты для зданий должны быть адаптированы к параметрам, уникальным для центров обработки данных.Коммерческие офисные здания и энергоемкие объекты, такие как лаборатории и больницы, не обладают теми же характеристиками, что и центры обработки данных, поэтому нет доступных шаблонов для использования в качестве отправной точки:

  • Величина технологической нагрузки (оборудование ИКТ) по сравнению с энергетической нагрузкой, связанной с жильцами, освещением и теплопередачей через ограждающую конструкцию здания, в центрах обработки данных намного больше, чем в любом другом коммерческом здании.
  • Поскольку центры обработки данных и другие высокотехнологичные объекты со временем могут быть постепенно заполнены технологическим оборудованием, потребление энергии необходимо проверять в условиях полной и частичной нагрузки.Предполагаемое энергопотребление как базового сценария 90,1, так и предлагаемого проекта центра обработки данных должно быть смоделировано в соответствии с графиком внедрения технологического оборудования. Кроме того, энергетическое моделирование должно включать уровень надежности и резервирования оборудования как в условиях частичной нагрузки, так и в условиях полной сборки. (Если для обеспечения одновременной ремонтопригодности и отказоустойчивости используются двойные пути критического питания и несколько единиц охлаждающего оборудования, то при масштабировании критической нагрузки необходимо использовать ту же стратегию.)

Концепция демонстрации энергии в условиях частичной нагрузки заключается в повышении осведомленности во время проектирования системы и при определении основного оборудования для распределения энергии и охлаждения, а также последовательностей управления оборудованием. Эти характеристики при частичной нагрузке должны быть задокументированы с использованием процедур моделирования энергии, описанных в 90.1.

  • Энергетические нормы для коммерческих зданий предполагают, что основная функция здания — пребывание людей. Следовательно, все рейтинги энергоэффективности в существующих стандартах энергоэффективности зданий основаны на способности поддерживать в помещении комфортную и безопасную для человека среду.Условия окружающей среды в помещении, необходимые для оборудования ИКТ, сильно отличаются от условий, необходимых для комфорта и безопасности человека.

Базовое здание должно быть спроектировано с учетом максимальных рекомендуемых экологических требований ASHRAE Class 1 (78 F на входе в технологическое оборудование), как описано в Рекомендациях ASHRAE по тепловым нагрузкам для сред обработки данных. Кроме того, согласно Руководству, точка росы приточного воздуха должна соответствовать максимальной и минимальной температуре точки росы при 78 F и относительной влажности 40% (51.7 ° F), 78 ° F и относительной влажности 55% (60,5 ° F). В базовой системе должно использоваться одинаковое повышение температуры во всем технологическом оборудовании для поддержания одинакового количества воздуха, мощности двигателя вентилятора и ощутимого тепловыделения.

  • Большинство стратегий повышения энергоэффективности коммерческих зданий основываются на цикле экономайзера для снижения мощности, необходимой для охлаждения, за счет использования условий окружающей среды либо напрямую (как с экономайзером наружного воздуха), либо косвенно (как с экономайзером на стороне воды или рекуперацией тепла) . Использование наружного воздуха для охлаждения в центрах обработки данных — очень жизнеспособная концепция; исследователи находятся на начальных этапах изучения долгосрочного воздействия загрязнителей наружного воздуха и колебаний температуры / влажности на оборудование ИКТ.
  • Надежность и непрерывность работы по-прежнему являются краеугольными камнями при оценке успеха центра обработки данных. Эти требования могут привести к тому, что активная мощность и охлаждение будут разными, а центральное оборудование станции будет работать с низкими нагрузками. Рассмотрим центр обработки данных, который будет подключен к сети и заполнен серверами, устройствами хранения и сетевым оборудованием в течение двух-трех лет, прежде чем объект будет запущен с полной нагрузкой — объект будет иметь несколько путей распределения питания и охлаждения и центральное производственное оборудование (чиллеры, насосы, ИБП), работающие на 10-20% мощности в течение нескольких месяцев.Помимо неэффективного использования энергии, этот тип сценария может вызвать эксплуатационные проблемы, если не будет решен на этапе проектирования.

КЛИМАТ

Климат оказывает наибольшее влияние на энергоэффективность центра обработки данных, за ним следует тип системы HVAC, надежность системы распределения электроэнергии и условия частичной нагрузки. Поскольку основное влияние климата оказывает на энергопотребление системы HVAC, для точного определения PUE и DCIE необходим климатический анализ энергии.

Энергопотребление системы HVAC (DX, с охлаждением водой, с воздушным охлаждением, с водяным охлаждением) будет варьироваться в зависимости от температуры наружного воздуха по сухому и влажному термометру, температуры подаваемой охлажденной воды (для охлажденной воды). только для систем) и температуры по влажному термометру на входе в охлаждающий змеевик (системы DX). Годовое потребление энергии конкретной системой HVAC определяется с помощью биквадратных формул, разработанных для оценки использования электроэнергии парокомпрессионным охлаждающим оборудованием. В зависимости от типа рассматриваемой системы HVAC переменные, используемые в этих уравнениях, представляют температуры для наружного воздуха по влажному термометру, наружного сухого термометра, подачи охлажденной воды и подачи воды в конденсатор.

Если бы мы объединили все это вместе в процесс для определения PUE и DCIE, компоненты энергопотребления были бы разбиты, как показано в Таблице 5.

Используя этот процесс, мы можем разработать профиль того, как PUE и DCIE различаются в зависимости от типа системы HVAC и климата. Выполнение анализа в соответствии с требованиями 90.1 с конкретными параметрами, такими как размер здания, строительные материалы, нагрузка на компьютерное оборудование и конфигурация надежности, приведет к минимальному профилю энергоэффективности для конкретного центра обработки данных.Затем мы можем использовать профиль для создания минимальных требований к PUE и DCIE для различных систем HVAC в разных климатических зонах.

Оценка энергоэффективности объекта без учета его климата и типа системы HVAC приведет к искаженным данным, которые не являются действительно репрезентативными.

Тип насосного оборудования Допустимое значение ASHRAE, галлонов в минуту / тонну
Таблица 1: Допустимая мощность водяного насоса охлажденной и конденсаторной воды в соответствии с параграфами G3.1.3.10 и G3.1.3.11 из 90.1. Источник всех таблиц: Уильям Косик.
Охлажденная вода 2,4
Конденсатор водяной 3,0
Объем приточного воздуха Постоянный объем (системы 1-4) Переменный объем (системы 5-8)
Таблица 2: Допустимая мощность вентилятора, основанная на Таблице и параграфе G3.1.2.9 ASHRAE 90.1.
> 20,000 куб. Футов в минуту 17,25 + (куб. Фут / мин — 20 000) x 0,0008625 24 + (куб. Фут / мин — 20 000) x 0,0012
≤20,000 куб. Футов в минуту 17,25 + (куб. Фут / мин — 20 000) x 0,000825 24 + (куб. Фут / мин — 20 000) x 0,001125
Оборудование для отвода тепла Минимум галлонов в минуту / л.с.
Таблица 3: Допустимая мощность для отвода тепла на основе таблицы 6.8.1G стандарта ASHRAE 90.1.
Градирни с винтом или осевым вентилятором 38,2
Градирни с центробежным вентилятором 20,0
Тип оборудования Минимальные тонны Максимальное количество тонн кВт / т c1 c2 c3 c4 c5 c6 Т1 Т2
Уравнение кривой -% кВт / т = f (T1, T2) = c1 + c2 * T1 + c3 * T12 + c4 * T2 + c5 * T22 + c6 * T1 * T2
Таблица 4: Минимальные энергетические характеристики четыре основных типа систем HVAC центра обработки данных и переменные для биквадратного уравнения, используемые для оценки годового потребления энергии, на основе данных ASHRAE 90.1 и алгоритмы моделирования энергетического анализа DOE-2.2.
DX с воздушным охлаждением (кВт / т) 5,4 11,3 1,09 Охлаждающий змеевик DX, температура на входе по влажному термометру Температура наружного воздуха по сухому термометру -1,06393 0,03066 -0,00013 0,01542 0,00005 -0,00021
11,3 20,0 1,11
20.0 63,3 1,22
63,3 > 63,3 1,26
DX с водяным охлаждением (кВт / т) 5,4 11,3 0,99 Охлаждающий змеевик DX, температура на входе по влажному термометру Температура наружного воздуха по сухому термометру -1,06393 0,03066 -0,00013 0,01542 0,00005 -0,00021
11.3 20,0 1,06
20,0 63,3 1,11
Холодная вода с воздушным охлаждением (кВт / т) 5,4 11,3 1,35 Температура подаваемой охлажденной воды Температура наружного воздуха по сухому термометру 0,93631 -0,01016 0,00022 -0,00245 0,00014 -0,00022
11.3 20,0 1,35
20,0 63,3 1,35
63,3 > 63,3 1,35
Холодная вода с водяным охлаждением (кВт / т) 5,4 11,3 0,79 Температура подаваемой охлажденной воды Температура воды на входе в конденсатор 1,15362 -0,03068 0.00031 0,00671 0,00005 -0,00009
11,3 20,0 0,79
20,0 63,3 0,79
Таблица 5: Разбивка компонентов, необходимых для определения PUE и DCIE.
Нагрузки HVAC Мощность чиллера / CDPR кВтч % от общего количества
Мощность вентилятора кВтч % от общего количества
Мощность насоса кВтч % от общего количества
Отвод тепла кВтч % от общего количества
Увлажнение кВтч % от общего количества
Другое HVAC кВтч % от общего количества
Электрические потери Потеря ИБП кВтч % от общего количества
Потеря PDU кВтч % от общего количества
Потери резервного генератора в режиме ожидания (нагреватели, зарядные устройства, топливная система, органы управления) кВтч % от общего количества
Потери при распределении мощности кВтч % от общего количества
Освещение кВтч % от общего количества
Прочая электрика кВтч % от общего количества
ИКТ Оборудование ИКТ кВтч % от общего количества

СМОТРЕТЬ ВПЕРЕД

The Green Grid, организация, миссия которой состоит в продвижении и разработке технических стандартов энергоэффективности центров обработки данных, добилась наибольшего прогресса в попытках использовать метрики для разработки подробного, повторяемого подхода к составлению отчетов о рейтингах эффективности.До тех пор, пока стандарты не будут приняты, критерии Green Grid помогут уравнять правила игры как для проектирования нового центра обработки данных, так и для отчетности по энергоэффективности существующих объектов.

Информация об авторе
Косик — директор по вопросам энергетики и устойчивого развития в HP Critical Facilities Services, A Company of HP, Чикаго. Он является членом Редакционно-консультативного совета инженера-консультанта.

Архив PUE — Rittal Canada

Билл Косик, ЧП, CEM, LEED AP, BEMP; exp, Чикаго

ASHRAE Standard 90.4 — это гибкий энергетический стандарт, основанный на характеристиках, который выходит за рамки текущей методологии ASHRAE 90.1.

Цели обучения:

  • Объясните стандарт ASHRAE 90.1.
  • Понимать основы стандарта ASHRAE Standard 90.4.
  • Узнайте, как ASHRAE 90.4 повлияет на проектирование механических и электрических систем центра обработки данных.

Индустрии центров обработки данных повезло, что многие преданные своему делу профессионалы добровольно делятся своими знаниями и опытом в разработке новых руководств, кодексов и стандартов.ASHRAE, Совет по экологическому строительству США и The Green Grid, среди прочих, регулярно приглашают этих экспертов в предметные области для участия в рабочих комитетах с целью развития технической основы и долгосрочной жизнеспособности миссий организаций. По большей части конечная цель этих рабочих групп состоит в том, чтобы установить последовательные, повторяемые процессы, которые будут применимы к широкому диапазону размеров, типов и местоположений проектов. Для ASHRAE это было определенно так, когда пришло время обратиться к будущему ASHRAE 90.1: Энергетический стандарт для зданий, кроме малоэтажных жилых домов, в отношении того, как он применяется к центрам обработки данных.

ASHRAE Standard 90.1 и центры обработки данных

ASHRAE 90.1 стал де-факто энергетическим стандартом для штатов и городов США, а также многих стран по всему миру. Центры обработки данных считаются коммерческими зданиями, поэтому использование ASHRAE 90.1 является обязательным для демонстрации минимального энергетического соответствия для юрисдикций, требующих этого. Специально для компьютерных залов, ASHRAE 90.1 эволюционировала за последние полтора десятилетия, хотя и нелинейным образом. Все редакции ASHRAE 90.1 2001, 2004 и 2007 годов имеют очень похожий язык для компьютерных залов, за исключением регулирования влажности, экономайзеров и того, как должны разрабатываться базовые системы HVAC. Только в редакции ASHRAE 90.1-2010 появились более подробные требования к компьютерным залам. Например, ASHRAE 90.1-2010 содержит новый термин «разумный коэффициент полезного действия» (SCOP), эталонный показатель энергии, используемый для кондиционеров компьютеров и комнат обработки данных (CDPR).Конструкция SCOP делит чистую ощутимую холодопроизводительность (в ваттах) на входную мощность (в ваттах). Определение SCOP и подробные сведения о том, как следует тестировать агрегаты, взяты из Института кондиционирования, отопления и охлаждения (AHRI) совместно с Американским национальным институтом стандартов (ANSI) и опубликованы в стандарте AHRI / ANSI 1360: Рейтинг производительности компьютеров и кондиционеров воздуха в помещениях для обработки данных.

С выпуском ASHRAE 90.1-2013 были включены дополнительные разъяснения и требования, касающиеся центров обработки данных, включая информацию для расчета водяных экономайзеров и введение нового альтернативного пути соответствия с использованием эффективности использования энергии (PUE).В рамках альтернативного пути соответствия PUE охлаждение, освещение, потери при распределении электроэнергии и энергопотребление оборудования информационных технологий (ИТ) должны документироваться отдельно. Но поскольку реквизиты, относящиеся к ИТ-оборудованию (ITE), перечисленные в ASHRAE 90.1, изначально предназначались для серверных шкафов или компьютерных залов, которые потребляют только часть энергии всего здания, все еще существовали трудности с демонстрацией соответствия. Тем не менее, не было замедления роста технологий; проекты начали постепенно включать полноразмерные центры обработки данных с годовым потреблением энергии больше, чем здание, в котором они размещены.Даже несмотря на все изменения и дополнения к ASHRAE 90.1, относящиеся к центрам обработки данных, все еще были случаи, когда было сложно применить ASHRAE 90.1 для соответствия требованиям по энергопотреблению.

К счастью, по мере того, как сообщество центров обработки данных продолжало развиваться с точки зрения изощренности в проектировании и эксплуатации энергоэффективных объектов, то же самое произошло и с ASHRAE 90.1 с выпуском редакции 2013 года. Но еще до выпуска ASHRAE 90.1-2013 сообщество центров обработки данных настаивало на более четких критериях соответствия энергопотреблению.Было крайне важно, чтобы эти критерии не подавляли инновации, но в то же время обеспечивали логику и последовательность в том, как соответствовать ASHRAE 90.1. Многие в сообществе инженеров центров обработки данных (включая ASHRAE) знали, что нужно что-то менять.

Стандарт ASHRAE 90.4-2016

Учитывая долгую историю ASHRAE 90.1 (начиная с 1976 г.) и ее продемонстрированную эффективность в снижении энергопотребления в зданиях, необходимо было ответить на несколько вопросов, прежде чем можно было бы разработать новые критерии.Как лучше всего разработать новый язык для энергопотребления в центре обработки данных? Должен ли он быть дополнением к существующему стандарту? Это должен быть отдельный документ? Должен ли он быть отдельным документом и дублировать весь язык ASHRAE 90.1? Как включить в стандарт технические процессы, разработанные Green Grid и U.S. Green Building Council? Сможет ли он идти в ногу с быстро развивающимися технологиями, которые действительно уникальны для центров обработки данных?

Перенесемся на несколько лет вперед, и в середине 2016 года ASHRAE опубликовала ASHRAE 90.4-2016: Энергетический стандарт для центров обработки данных. ASHRAE 90.4, занимающий всего 68 страниц, не кажется таким подробным по сравнению с другими стандартами, выпущенными ASHRAE (ASHRAE 90.1 весит чуть более 300 страниц). Но это сделано намеренно — вместо того, чтобы пытаться вплетать язык, специфичный для центра обработки данных, в существующий стандарт, ASHRAE мудро решила создать (в основном) автономный стандарт, который применим только к центрам обработки данных и содержит ссылки на ASHRAE 90.1. Эти ссылки в основном относятся к ограждающим конструкциям зданий, отоплению технической воды, освещению и другим требованиям.Использование этого подхода позволяет избежать дублирования будущих версий стандарта, минимизировать любое непреднамеренное дублирование и гарантирует, что внимание ASHRAE 90.4 сосредоточено исключительно на объектах центра обработки данных. Кроме того, выпуск обновлений для ASHRAE 90.1 автоматически обновит ASHRAE 90.4 для указанных разделов. Таким же образом обновления ASHRAE 90.4 не повлияют на язык ASHRAE 90.1. Использование ASHRAE 90.1 не требует автоматического использования ASHRAE 90.4. Фактически, поскольку многие местные юрисдикции используют трехлетний цикл обновления своих строительных норм и правил, многие все еще используют ASHRAE 90.1-2013 или ранее. Нормативная ссылка в ASHRAE 90.4 — ASHRAE 90.1-2016; однако последнее слово в подобном административном вопросе всегда остается за компетентным органом (AHJ).

Основы ASHRAE 90.4

ASHRAE 90.4 дает инженеру совершенно новый метод определения соответствия. ASHRAE вводит новую терминологию для демонстрации соответствия: расчетная и годовая составляющая механической нагрузки (MLC) и компоненты электрических потерь (ELC).ASHRAE внимательно отмечает, что эти значения не сопоставимы с PUE и должны использоваться только в контексте ASHRAE 90.4. Стандарт включает таблицы соответствия, состоящие из компонентов максимальной нагрузки для каждой из 19 климатических зон ASHRAE. Присвоение целевого показателя энергоэффективности либо в форме проекта, либо в форме годового MLC для конкретной климатической зоны, безусловно, повысит осведомленность о неразрывной связи между климатом и энергоэффективностью центра обработки данных (см. Рисунки 1 и 2). Поскольку такие стратегии, как использование повышенных температур в центре обработки данных и использование различных форм экономии, сильно зависят от климата, важной целью является повышение понимания и понимания этих соединений в сообществе разработчиков центров обработки данных.

Расчетная механическая составляющая нагрузки

MLC можно рассчитать одним из двух способов определения соответствия. Первый — это суммирование пиковой мощности механических компонентов в киловаттах, а также расчет расчетной нагрузки ИТ-оборудования, также в киловаттах. ASHRAE 90.4 имеет таблицу климатических зон с соответствующими расчетными температурами по сухому и влажному термометрам, которые должны использоваться при определении пиковой механической нагрузки системы. Порядок расчета показан ниже.Следует отметить, что при сравнении расчетных значений расчетного MLC анализ необходимо проводить как при 100%, так и при 50% нагрузке ITE; оба значения должны быть меньше или равны значениям, перечисленным в таблице 6.2.1 (расчетный MLC) в ASHRAE 90.4.

Расчетная MLC = [расчетная мощность охлаждения (кВт) + расчетная мощность насоса (кВт) + расчетная мощность вентилятора отвода тепла (кВт) + расчетная мощность вентилятора агрегата обработки воздуха (кВт)] ÷ проектная мощность ITE центра обработки данных (кВт)

Составляющая механической нагрузки в годовом исчислении

Концепции, используемые для годовой траектории MLC, аналогичны проектной MLC, за исключением того, что при использовании годовой траектории MLC требуется почасовой анализ энергии.

Этот энергетический анализ должен выполняться с использованием программного обеспечения, специально разработанного для расчета энергопотребления в зданиях, и должен быть одобрен рейтинговым агентством. Некоторые из основных требований к программному обеспечению включают динамические характеристики центра обработки данных, как внутри, так и снаружи. Ниже приведены некоторые из требований к программному обеспечению, используемому при моделировании:

  • Испытание в соответствии со стандартом 140 ASHRAE: Стандартный метод испытаний для оценки компьютерных программ анализа энергопотребления здания.
  • Способен оценивать состояние использования энергии для 8 760 часов в год.
  • Учитывать почасовые колебания ИТ-нагрузки, которые сводятся к КПД электрической системы, работе системы охлаждения и мощности различного оборудования.
  • Включите положения о ежедневных, еженедельных, ежемесячных и сезонных графиках использования здания.
  • Используйте кривые производительности для охлаждающего оборудования, регулируя энергопотребление в зависимости от внешних условий, а также температуры испарителя и конденсатора.
  • Рассчитайте экономию энергии на основе стратегий экономии для воздушных и водных систем.
  • Производить ежечасные отчеты, в которых сравнивается базовая система HVAC с предлагаемой системой для определения соответствия стандарту.
  • Рассчитайте требуемую мощность оборудования HVAC, а также расход воды и воздуха.

Поскольку ASHRAE 90.4 классифицирует показатели соответствия на основе климатической зоны, крайне важно, чтобы методы, используемые при моделировании использования энергии центром обработки данных, были точными в зависимости от конкретного местоположения объекта. Таким образом, программное обеспечение для моделирования должно выполнять анализ с использованием климатических данных, включая почасовое атмосферное давление, температуру по сухому термометру и точку росы, а также температуру по влажному термометру, относительную влажность и содержание влаги.Эти данные доступны из различных источников и в виде файлов типичного метеорологического года (TMY2, TMY3) и EnergyPlus Weather (EPW), которые используются в качестве входных данных для основной программы моделирования.

Это обязательное почасовое моделирование энергопотребления учитывает колебания энергопотребления механической системы, особенно в тех случаях, когда оборудование спроектировано для работы в каком-либо режиме экономайзера, а также снижение энергии парокомпрессионного оборудования из-за снижения подъемной силы из-за наружной температуры и влажности. уровни.Этот подход кажется наиболее представительным для определения энергоэффективности центра обработки данных, и, поскольку он основан на уже установленных средствах определения энергопотребления в здании (т. Е. На методах моделирования почасового энергопотребления), он также будет наиболее понятным. . Опять же, необходимо отметить, что при сравнении рассчитанных значений годовой MLC анализ должен проводиться как при 100%, так и при 50% нагрузке ITE; оба значения должны быть меньше или равны значениям, перечисленным в таблице 6.2.1.2 (MLC в годовом исчислении) в стандарте ASHRAE. Также важно отметить, что как расчетные, так и годовые значения MLC привязаны к климатическим зонам ASHRAE. Когда использование энергии рассчитывается с использованием методов моделирования, становится очевидным, что используемая энергия имеет прямую корреляцию с климатической зоной, в первую очередь из-за способности расширять стратегии экономии на более длительные периоды времени в течение года. Если мы сравним рассчитанные годовые значения MLC для центров обработки данных со значениями MLC в ASHRAE 90.4, требования ASHRAE относительно плоские при нанесении на график по климатическим зонам. Это означает, что рассчитанные значения MLC в этом примере имеют эффективность использования энергии, которая превышает минимум, требуемый стандартом (см. Рисунок 7).

Годовой MLC = [расчетная энергия охлаждения (кВтч) + расчетная энергия насоса (кВтч) + расчетная энергия вентилятора отвода тепла (кВтч) + расчетная энергия вентилятора агрегата кондиционера (кВтч)] ÷ проект центра обработки данных Энергия ITE (кВтч)

Расчетная составляющая потерь электроэнергии

Использование ASHRAE 90.4 подход к вычислению ELC определяет КПД и потери электрической системы. Для целей ASHRAE 90.4 ELC состоит из трех частей архитектуры электрической системы:

  1. Входящий сегмент электроснабжения
  2. Источник бесперебойного питания (ИБП) сегмент
  3. Сегмент дистрибуции ITE.

В сегменте распределения электроэнергии для механического оборудования предусмотрены потери, не превышающие 2%, но не учитываемые в расчетах ELC.Все значения эффективности оборудования должны быть задокументированы с использованием данных производителя, которые должны быть основаны на стандартизированных испытаниях с использованием расчетной нагрузки ITE. Окончательная подача в рейтинговый орган (организация или агентство, которое принимает или санкционирует результаты анализа) должна состоять из однолинейной электрической схемы и планов, показывающих области, обслуживаемые электрическими системами, все условия и режимы работы, используемые при определении рабочие состояния электрической системы, а также проектные расчеты ELC, демонстрирующие соответствие.В таблицах 8.2.1.1 и 8.2.1.2 в ASHRAE 90.4 перечислены максимальные значения ELC для нагрузок ITE менее 100 кВт и больше или равных 100 кВт, соответственно. В таблицах указаны максимальные ELC для трех сегментов по отдельности, а также общая сумма.

Эффективность системы распределения электроэнергии влияет на общую энергоэффективность центра обработки данных двумя способами: чем ниже КПД, тем больше входящей мощности требуется для обслуживания ИТ-нагрузки. Кроме того, для охлаждения рассеиваемой электрической энергии в виде тепла требуется больше энергии для кондиционирования воздуха.ASHRAE 90.4, раздел 6.2.1.2.1.1, четко описывает, как с этим обращаться: «ИБП и охлаждающие нагрузки трансформатора также должны быть включены в [MLC], оценены с учетом их соответствующей эффективности при частичной нагрузке». Стандарт включает подход к оценке систем ИБП с одним питанием (например, N, N + 1 и т. Д.) И активных систем ИБП с двойным питанием (2N, 2N + 1 и т. Д.). Системы с одинарной подачей должны оцениваться при 100% и 50% нагрузке ITE. Системы с двойной активной подачей должны оцениваться при нагрузке ITE 50% и 25%, так как эти типы систем обычно не работают при нагрузке более 50%.

Рассмотрение надежности систем и оборудования

Одно из отличительных требований к проектированию центров обработки данных — высокая степень надежности. Одним из проявлений этого является использование избыточного механического оборудования. Резервное оборудование будет подключено к сети при возникновении неисправности или при необходимости обслуживания без ущерба для исходного уровня резервирования. Разные инженеры используют разные подходы в зависимости от потребностей своих клиентов. Некоторые разработают дополнительные охлаждающие устройства, насосы, чиллеры и т. Д.и пусть эти части оборудования работают постоянно, включая и выключая их по мере необходимости. В других конструкциях может быть оборудование для работы в более строгих расчетных условиях, например, климатические данные по ASHRAE 0,4% (температуры по сухому термометру, соответствующие кумулятивной годовой повторяемости 0,4%).

И еще другие будут использовать двигатели с регулируемой скоростью для изменения потока воды и воздуха, обеспечивая необходимое охлаждение в зависимости от изменяющейся нагрузки ITE. Поскольку эти подходы к проектированию сильно отличаются друг от друга, Таблица 6.2.1.2.1.2 в ASHRAE 90.4 предоставляет методы для расчета соответствия MLC в этих сценариях.

Подход, основанный на результатах

ASHRAE 90.4 использует подход, основанный на производительности, а не предписывающий, чтобы приспособиться к быстрым изменениям в технологиях центров обработки данных и обеспечить инновации в разработке решений для энергоэффективного охлаждения. Некоторые из положений, кажется, особенно поощряют инновационные решения, в том числе:

  • Возобновляемые источники энергии или рекуперированная энергия на месте.Стандарт позволяет засчитывать годовое потребление энергии, если на месте используется производство возобновляемой энергии или отработанное тепло используется для других целей. Центры обработки данных являются идеальными кандидатами для производства возобновляемой энергии, поскольку нагрузка может быть постоянной в дневное и ночное время. Кроме того, когда компьютеры с водяным охлаждением используются с высокой температурой нагнетательной воды, вода может использоваться для отопления зданий, предварительного нагрева котловой воды, таяния снега или других тепловых целей.
  • Получение значений MLC.Значения MLC в таблицах в ASHRAE 90.4 считаются общими, чтобы позволить нескольким системам претендовать на путь. Значения MLC основаны на системах и оборудовании, доступном в настоящее время на рынке от нескольких производителей. Это критерий минимального соответствия, которому необходимо соответствовать. Но в идеале проект должен выйти за рамки минимума и продемонстрировать еще больший потенциал снижения энергопотребления.
  • Расчетные условия. Годовые значения MLC для воздушных систем основаны на дельте T (повышение температуры приточного воздуха) 20 ° F и температуре возвратного воздуха 85 ° F.Однако предлагаемая конструкция не привязана к этим значениям, если расчетные температуры соответствуют рабочим характеристикам змеевиков, насосов, мощности вентиляторов и т. Д. Это положение стандарта дает инженеру много возможностей для инноваций и предложения нетрадиционных конструкции, такие как водяное охлаждение оборудования ITE.
  • Метод компромисса. Иногда механические и электрические системы имеют ограничения, которые могут лишить их возможности соответствовать значениям MLC или ELC по их собственному усмотрению.Стандарт позволяет, например, компенсировать менее эффективную механическую систему более эффективной электрической системой и наоборот. Еще одно преимущество использования этого подхода заключается в том, что инженеру-механику и электрику приходится сотрудничать в рамках повторяющегося синергетического процесса проектирования.

Публикация ASHRAE 90.4-2016 является переломным моментом — на сегодняшний день не существует готового к использованию кода, технически надежного подхода для характеристики конструкции механических и электрических систем для оценки соответствия энергетическому стандарту.Это немалый подвиг, учитывая, что механические / электрические системы центра обработки данных могут иметь широкий спектр подходов к проектированию, особенно в связи с тем, что отрасль центров обработки данных продолжает разрабатывать более эффективное ITE-оборудование, требующее новых средств питания и охлаждения. А поскольку ASHRAE 90.4 является отдельным документом от ASHRAE 90.1, по мере изменения компьютерных технологий процесс дополнения / пересмотра ASHRAE 90.4 должен быть менее сложным, поскольку это два отдельных документа. ASHRAE 90, конечно, не идеальный.4 — важный шаг на пути к обеспечению энергоэффективности в центрах обработки данных.


Билл Косик — старший инженер-механик в exp в Чикаго. Косик является членом редакционно-консультативного совета Инженер-консультант .

Мексиканская Лига BBVA MX Таблица

Английская Премьер-ЛигаИспанская ЛаЛигаГерманская БундеслигаМажорная лига футболаFIFA World Cup Qualification — CONCACAFFIFA World Cup Qualification — UEFAFIFA World Cup Qualification — CONMEBOLСоединенные Штаты NWSLItalian Serie AFrica Champions LeagueПредставительская лига чемпионата Европы по футболуЛига чемпионов Европы ЛигаУЕФАЛига Европы УЕФАЛига чемпионов УЕФАЛига чемпионов УЕФА среди женщинМексиканская Liga de Expansión MXMexican Copa MXUSL ChampionshipUSL League OneРоссийская премьер-лигаШотландская Премьер-лигаШотландская лига CupAFC Champions LeagueAustralian A-League MenAustralian A-League WomenFIFA World Cup Qualification OF — WorldCIFA Cup Qualifying World — CAIF A-League WomenFIFA World Cup Qualifying World — CAIFAFIFA World Cup Qualification of — CAIFAF A-League WomenFIFA World Cup Qualifying World — CAFF Женский чемпионат мираCONCACAF Gold CupCONCACAF Nations LeagueCONCACAF Nations League QualificationUEFA European ChampionshipUEFA European Championship QualificationUEFA Nations LeagueCopa AmericaAFC Asian Cup Отборочные матчи Кубка Азии AFCКвалификация Кубка наций АфрикиЧемпионат африканских нацийSheBelieves CupFrench Tournoi de FranceКубок конфедераций FIFAНемецкий 2.БундеслигаИспанская ЛаЛига 2Бельгийский Первый Дивизион AA Австрийская БундеслигаТурецкая СуперлигаГреческая СуперлигаШвейцарская СуперлигаМеждународный Кубок чемпионовКитайская СуперлигаМужские олимпийские турнирыЖенские олимпийские турнирыCONMEBOL Предолимпийский турнирCONCACAIFCONMEBOL Предолимпийский турнирCONCACAIFAIFCONCACAF Женский олимпийский чемпионат мира до 20 летКубок UEFUFCONCACAF Женский чемпионат мира до 20 лет Европы-21 Чемпионат QualifyingUEFA Европы-19 ChampionshipUEFA женщин в Европейский ChampionshipTorneio Internacional де Futebol FemininoEnglish EFL TrophyEnglish Лига OneEnglish Лига TwoEnglish Национальный LeagueScottish ChampionshipScottish Лига OneScottish Лига TwoDutch Keuken Kampioen DivisieDutch Tweede DivisieDutch Vrouwen EredivisieItalian Серия BSwedish AllsvenskanDanish SuperligaFrench Ligue 2Romanian Liga 1Norwegian EliteserienMaltese Premier LeagueIsraeli Premier ЛигаИрландский Премьер-ДивизионУэльс Премьер LeagueNorthern Ирландский PremiershipCONMEBOL Copa LibertadoresCONMEBOL Copa SudamericanaArgentine Liga Profesional де FútbolArgentine Копа де ла Liga ProfesionalArgentine Копа де ла SuperligaArgentine Nacional BArgentine Primera BArgentine Primera CArgentine Primera DBrazilian Серия ABrazilian Серия BBrazilian Серия CCopa Do NordesteAFF CupBrazilian Campeonato CariocaBrazilian Campeonato PaulistaBrazilian Campeonato GauchoBrazilian Campeonato MineiroChilean Primera DivisiónSegunda Дивизион де ChileUruguayan Primera DivisionSegunda Дивизион де UruguayColombian Primera AColombian Primera BPeruvian Primera ProfesionalParaguayan Primera DivisiónEcuadoran Primera AEcuador Серия BVenezuelan Primera ProfesionalSegunda Дивизион де VenezuelaUnited Штаты NWSL вызов CupBolivian Лига ProfesionalCONCACAF U23 TournamentHonduran Primera DivisionCosta риканского Primera DivisionJamaican Премьер Лига LeagueGuatemalan NacionalSalvadoran Primera DivisionAFC CupSAFF ChampionshipJapanese J LeagueIndonesian Li га 1Indian Супер LeagueIndian I-LeagueMalaysian Супер LeagueSingaporean Премьер LeagueThai Лига 1Bangabandhu CupCOSAFA CupCAF чемпионов LeagueSouth Африканский премьер Promotion / низведение PlayoffsCAF Конфедераций CupSouth Африканский PremiershipSouth Африканский первый DivisionNigerian Professional LeagueGhanaian Premier LeagueZambian Супер LeagueKenyan Премьер LeagueZimbabwean Премьер Футбол LeagueUgandan Премьер Leaguehidden

20222021202020192018201720162015201420132012201120102009200820072006200520042003hidden

Torneo Clausura 2021Torneo Apertura 2021скрыто

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *